道姆·柯布（莱昂纳多·迪卡普里奥 Leonardo DiCaprio 饰）与同事阿瑟（约瑟夫·戈登-莱维特 Joseph Gordon-Levitt 饰）和纳什（卢卡斯·哈斯 Lukas Haas 饰）在一次针对日本能源大亨齐藤（渡边谦 饰）的盗梦行动中失败，反被齐藤利用。齐藤威逼利诱因遭通缉而流亡海外的柯布帮他拆分他竞争对手的公司，采取极端措施在其唯一继承人罗伯特·费希尔（希里安·墨菲 Cillian Murphy 饰）的深层潜意识中种下放弃家族公司、自立门户的想法。为了重返美国，柯布偷偷求助于岳父迈尔斯（迈克尔·凯恩 Michael Caine 饰），吸收了年轻的梦境设计师艾里阿德妮（艾伦·佩吉 Ellen Page 饰）、梦境演员艾姆斯（汤姆·哈迪 Tom Hardy 饰）和药剂师约瑟夫（迪利普·劳 Dileep Rao 饰）加入行动。在一层层递进的梦境中，柯布不仅要对付费希尔潜意识的本能反抗，还必须直面已逝妻子梅尔（玛丽昂·歌迪亚 Marion Cotillard 饰）的处处破坏，实际情况远比预想危险得多……

故事讲述 18 岁青年，一个在印度孟买贫民窟长大的孤儿，只差一个问题就能拿到令全国观众疯狂的节目《百万富翁》二千万卢布奖金时却被捕，他被怀疑作弊 ─ 没受过教育的孤儿为何能答对所有连博士专家都没把握全中的问题？为了证明自己的清白，他向警察讲述了他奇妙又令人不可置信的成长故事，以及他深爱的女孩。

警司昆廷（莫里斯•迪恩•温特Maurice Dean Wint 饰）、监狱专家兼传感器专家伦尼斯（维尼•罗宾逊 Wayne Robson 饰）、医生霍洛韦（尼基•瓜达尼 Nicky Guadagni 饰）、建筑师沃思（戴维•休利特 David Hewlett）、数学系的大学生利文（尼科勒•德搏尔 Nicole de Boer 饰）和身患孤独症的学者卡赞（安德鲁•米勒 Andrew Miller 饰），六个素不相识的人，一觉醒来后发现一同身处于由一个个形状相同的立方体组成的结构复杂的高度精密迷宫中！
他们唯一的出路只有逃离这座迷宫，然而，一个个立方体尽管外貌相同，然而里面的机关却各不一样，复杂异常。依靠利文数学知识的推理，他们终于以为发现迷宫的运行规律，凭此一次次解开各个机关，迷宫的边缘近在眼前。
当他们正欲合力逃出迷宫之际，意外发生了。

剧情惊险恐怖，环环相扣。高中生艾利克斯-伯朗宁（德文•萨瓦 Devon Sawa 饰）与7名同班同学登机前往巴黎。起飞前，他突然预感到恐怖的一幕：飞机将会在空中爆炸。艾利克斯非常惊恐，大喊飞机即将出事，大家要立刻下机，结果混乱中他和其余6名乘客被机组人员赶了出来。但是，被艾利克斯不幸言中，飞机在半空中爆炸，全部人员罹难。
所有下了机的人都在庆幸大难不死，却不知死神还是不愿放过他们。接下来，等待他们的将会是更恐怖的死亡方式和更难逃脱的死亡命运。而艾利克斯又能从各人的死亡顺序里面发现什么秘密，在死神的魔爪中逃出生天？

1984年的东德，整个社会笼罩在国家安全局的高压统治之下，特工魏斯曼（乌尔利希·穆厄 饰）奉命监听剧作家德莱曼（塞巴斯蒂安·寇治 饰）和他妻子演员克里斯蒂娜（玛蒂娜·杰蒂克 饰）的生活，监听过程中，魏斯曼渐渐对这家人的生活产生了兴趣，开始暗中帮助他们。一篇刊登在西德《明镜》报上的文章引起了特工头目的注意，他们认为这篇文章是德莱曼写的，并逮捕了克里斯蒂娜，希望能够从她口中得出她丈夫的秘密？而审问克里斯蒂娜的正是魏斯曼。