故事开始于地球，杰克·萨利（Jake Sully，萨姆·沃辛顿 饰）是一个双腿瘫痪的老兵，他觉得没有任何东西值得他去战斗，因此当被要求去潘多拉星球到那里的采矿公司工作时欣然接受。 潘多拉星球上有一种别的地方都没有的矿物元素"unobtanium"，它将彻底改变人类的能源产业，正是受此吸引人类才不远万里来到这里拓荒。不过资源丰富的潘多拉星球完全不适合人类生活，这里的空气对人类有毒，本土的动植物是凶猛的掠食者，非常危险。这里的环境也造就了与人类不同的一群生物：10英尺高的蓝色类人生物"Navi族"。Navi族对于人类拓荒者的到来非常不满，他们也不喜欢人类的机器在这个星球的土地上到处挖矿、留下斑斑伤痕。 由于潘多拉星球环境严酷，人类传统的宇航服、机甲都不足以保护矿工，于是科学家们转向了克隆技术：他们将人类DNA和Navi人的DNA结合在一起，制造了一个克隆Navi人，这个克隆Navi人可以让人类的意识进驻其中，成为人类在这个星球上自由活动的"化身"。然而并不是任何人都可以操纵这个克隆Navi人，只有DNA与他身上人类DNA配型相符的人才有这样的能力。 杰克·萨利的哥哥是这个克隆Navi的人类DNA捐献者，他就可以操纵这个克隆Navi人，然而他被杀死了，采矿的公司为了不让砸下去的钱白砸（克隆Navi人价格不菲），必须找到一个可以代替他操纵克隆Navi的人，这个人的DNA还必须和其配型相符，于是他们自然就找到了杰克·萨利，杰克·萨利对此很高兴，应为那意味着他又能走路了。 几年后，杰克·萨利到了潘多拉星球，他发现这里的美景简直无法用语言来形容，高达900英尺的参天巨树、星罗棋布飘浮在空中的群山、色彩斑斓充满奇特植物的茂密雨林、晚上各种动植物还会发出光……就如同梦中的奇幻花园。不过很快他就体验到了这里的危险，一头毒狼（潘多拉星球一种本土生物）与他狭路相逢，眼看就要被吃掉，一支箭射死了毒狼，杰克得救了。救他的是Navi族的一个女孩（佐伊·萨尔达娜 饰），杰克从她口中了解到了更多潘多拉星球的知识。 Navi族人一直以来都与潘多拉星球的其他物种和谐相处，过着一种简朴天然的生活，杰克在和这个Navi女孩的相处过程中逐渐转变了对人类来这里采矿的看法，他意识到他已经找到值得为之战斗的东西了。 不过杰克·萨利如果要加入Navi族人对抗人类入侵者的战争，要付出很大的代价：他并不能永远呆在"化身"中，当"化身"--克隆Navi人睡觉时，他就会回到自己半身不遂的人类身体中，只有通过专门的连接设备才能重新回到"化身"中。一旦与自己的同胞为敌，他就失去了与"化身"结合的可能，只能困在残疾的身体里，并失去那个他越来越喜欢的Navi女孩……
