В 2154 году человечество, столкнувшись с экологическим кризисом на Земле, разворачивает добычу ценного минерала анобтаниума на Пандоре - живописной луне в системе Альфа Центавра. Поскольку местная атмосфера ядовита для людей, ученые используют аватаров - биологические тела На’ви, дистанционно управляемые операторами-людьми. Бывший морпех Джейк Салли, потерявший возможность ходить, заменяет своего погибшего брата-близнеца в этой научной миссии. Во время выполнения первого задания Джейк оказывается отрезан от группы и встречает принцессу местного клана Оматикайя по имени Нейтири. По решению духовного лидера Мо’ат его начинают обучать пути На’ви, чтобы понять, можно ли с ними договориться. Параллельно полковник Куоритч дает Джейку тайное задание: шпионить за кланом и найти способ заставить их покинуть Дерево Дома, под которым скрыто крупнейшее месторождение минерала, обещая взамен восстановить ему ноги.
Постепенно Джейк осознает глубину связи На’ви с природой и их божеством Эйвой. Он влюбляется в Нейтири и проходит обряд инициации, окончательно принимая сторону коренного народа. Когда попытки мирного урегулирования проваливаются, администратор Паркер Селфридж отдает приказ о силовом захвате. Войска RDA уничтожают Дерево Дома, что приводит к гибели вождя и бегству клана. Джейка и доктора Грейс Огастин объявляют предателями и сажают под замок, но пилот Труди Чакон помогает им бежать на удаленный аванпост. Во время побега Грейс получает смертельное ранение, и попытка спасти ее жизнь через священный ритуал проваливается. Чтобы вернуть доверие На’ви, Джейк совершает невозможное: он седлает Великого Леоноптерикса, становясь легендарным Торуком Макто.
Джейк собирает тысячи воинов из разных кланов для защиты Дерева Душ - священного центра Пандоры, который Куоритч намерен уничтожить для окончательной победы. В масштабном финальном сражении технологическое превосходство людей наносит огромный урон На’ви, но в критический момент дикая природа планеты по молитве Джейка встает на защиту своего мира. Животные атакуют захватчиков, переламывая ход битвы. Куоритч пытается убить Джейка, разрушив его капсулу связи, но погибает в схватке с Нейтири. Потерпевшая поражение корпорация покидает Пандору, а Джейк с помощью энергии Дерева Душ навсегда переносит свое сознание в тело аватара, становясь полноправным На’ви.
