אנחנו נכנסים לעולם הזר דרך עיניו של ג'ייק סאלי (סאם וורת'ינגטון), נחת לשעבר המוגבל בכיסא גלגלים. למרות גופו השבור, בליבו הוא עדיין לוחם. הוא מגויס לנסוע מרחק שנות אור למוצב האנושי על כוכב פנדורה, היכן שתאגידים כורים מינרל נדיר שהוא המפתח לפתרון משבר האנרגיה של כדור הארץ. בגלל האטמוספרה הרעילה של פנדורה, הם יצרו את תכנית האווטאר, שבה מחוברת התודעה של "נהגים" בני אדם לאווטאר, גוף ביולוגי נשלט מרחוק שיכול לנשום את האוויר הקטלני. האווטארים הללו הם יצורי כלאיים שמהונדסים גנטית ע"י ערבוב הדנ"א של בני האדם עם הדנ"א של האוכלוסייה המקומית של פנדורה - הנאבי. כשהוא נולד מחדש בתור אווטאר, ג'ייק יכול ללכת שוב. מוטלת עליו המשימה לחדור לשורות הנאבי שהפכו למכשול רציני בכריית המחצב היקר. אך נאייטרי (זואי סלדנה), נקבת נאבי יפהפייה, מצילה את חייו של ג'ייק ומשנה את הכל. ג'ייק נלקח ע"י השבט שלה ולומד להיות אחד מהם. כשמערכת היחסים של ג'ייק עם המדריכה שלו נאייטרי מעמיקה, הוא לומד לכבד את אורח החיים של הנאבי ומחליט להישאר לחיות עמם. בקרוב יאלץ ג'ייק להתעמת עם המבחן האולטימטיבי כשהוא מוביל את הנאבי לקרב אפי שיקבע את גורלו של העולם כולו.