Filmin hikâyesi 22. yüzyılda, Pandora adlı bir uyduda geçer. Bir gaz devinin yörüngesinde dönen Pandora, on ayak uzunluğunda, mavi insansı görünümlü, kabile kültürünü benimsemiş, saldırıya uğramadıkları sürece barışçıl olan Na’vi halkına ev sahipliği yapmaktadır. İnsanlar, Pandora’nın havasını solunamadıkları için, akıl bağlantısı aracılığıyla kontrol edilebilen insan ve Na’vi karışımı Avatarlar üretirler. Felç olan Deniz Piyadeleri mensubu Jake Sully (Sam Worthington), bir Avatar olarak Pandora’da yaşamaya gönüllü olur. Bir Na’vi prensesine aşık olan Sully, kendisini Pandora’yı gün geçtikçe tüketen insan ordusu ile Na’vi halkının arasındaki çatışmanın ortasında bulur.
Matrix gerçek yaşamla sanal dünya arasında geçişi kurmuştu, Avatar filminde de yönetmenler bu gerçekliği kullanarak animasyon olmayan, ama hem 2 hem 3 boyutlu olarak hazırlanan tek film olma özelliğine de sahip olan film ilk olma özelliğini de kazandı.
