故事开始于蒙特娄，也结束于蒙特娄。一名在找寻灵感的作家（拉菲·斯波 Rafe Spall 饰）无意间得知派·帕帖尔（伊尔凡·可汗 Irrfan Khan 饰）的传奇故事。派的父亲（阿迪勒·侯赛因 Adil Hussain 饰）开了一家动物园。因这样特殊的生活环境，少年派（苏拉·沙玛 Suraj Sharma 饰 ）对信仰与人的本性自有一套看法。在派17岁那一年，他的父母决定举家移民加拿大以追求更好的生活，而他也必须离开他的初恋情人。在前往加拿大的船上，他们遇见一位残忍成性的法国厨师（杰拉尔·德帕迪约 Gérard Depardieu 饰）。当天深夜在茫茫大海中，原本令派感到刺激无比的暴风雨一瞬间就成了吞噬货船的大灾难。派却奇迹般地活了下来，搭着救生船在太平洋上漂流，而且有一名最令人意想不到的同伴——理查德·帕克，一只孟加拉老虎。神奇的冒险旅程就这样意外开始了……

战斗中负伤而下身瘫痪的前海军战士杰克·萨利（萨姆·沃辛顿 Sam Worthington 饰）决定替死去的同胞哥哥来到潘多拉星操纵格蕾丝博士（西格妮·韦弗 Sigourney Weaver 饰）用人类基因与当地纳美部族基因结合创造出的 “阿凡达” 混血生物。杰克的目的是打入纳美部落，外交说服他们自愿离开世代居住的家园，从而SecFor公司可砍伐殆尽该地区的原始森林，开采地下昂贵的“不可得”矿。在探索潘多拉星的过程中，杰克遇到了纳美部落的公主娜蒂瑞（佐伊·索尔达娜 Zoe Saldana 饰），向她学习了纳美人的生存技能与对待自然的态度。与此同时，SecFor 公司的经理和军方代表上校迈尔斯（史蒂芬·朗 Stephen Lang 饰）逐渐丧失耐心，决定诉诸武力驱赶纳美人……

在茂密宁静的仓鸮森林，猫头鹰诺克图斯和妻儿们生活在一棵参天大树的枝干上。她的儿子索伦（吉姆·斯特吉斯 Jim Sturgess 配音）无比迷恋“守护者”的传说。据说很久以前，佩戴着钢喙的邪恶“纯种者”（草鸮）国王压迫猫头鹰子民，关键时刻守护者挺身而出，打败了国王及其爪牙，但失败者从未放弃复仇的念头。憧憬古老传说的索伦令哥哥库鲁德（瑞恩·科万腾 Ryan Kwanten 配音）颇为气恼，以致于被哥哥从树上推下。两只还没学会自由飞翔的小家伙跌落到危机四伏的地面，他们躲避各种猛兽的袭击，却无法避免成为邪恶猎手捕获的目标。兄弟俩连同其他种类的猫头鹰被抓到神秘的圣鸮学校，他们在这里接受严格的训练，学到不同的技能，而猫头鹰王国沉寂已久的战火即将再次点燃……
本片根据凯瑟琳·拉斯基的经典儿童文学作品改编。