布鲁斯韦恩（克里斯汀•贝尔ChristianBale饰）童年亲眼目睹了父母在高谭市街头被歹徒枪杀，韦恩充满怒火。在继承了父亲亿万家产后，韦恩开始环游世界，希望凭自己的力量复仇和打击犯罪！韦恩为了了解罪犯的心理，在亚洲他亲自体现了犯罪的感觉，最后被捕入狱。他在狱中遇到了武艺高强的杜卡，杜卡传授了韦恩高强的武艺和坚韧的意志力。韦恩很快被神秘的影忍者盟看上，忍者大师一直想邀他加入。韦恩不久发现影忍者盟对自己的家乡高谭市另有企图，他毅然回到了故乡。韦恩在自己的庄园发现了一个地下室，从此他多了一个身份—蝙蝠侠。蝙蝠侠开始了对抗笼罩在高谭市的黑暗。

布鲁斯·韦恩（罗伯特·帕丁森饰）化身蝙蝠侠于哥谭市行侠仗义两年后，罪犯皆闻风丧胆，他也因此深入接触到哥谭市的阴暗面。他潜行于哥谭市腐败的政要名流关系网中，身边仅有的几个值得信赖的盟友——管家阿尔弗雷德·潘尼沃斯（安迪·瑟金斯饰）与詹姆斯·戈登警长（杰弗里·怀特饰）。这位独行的“义警侠探”在哥谭市民心中已成为“复仇”二字最当仁不让的代名词。

2028年，专事军火开发的机器人公司Omni Corp.生产了大量装备精良的机械战警，他们被投入到维和和惩治犯罪等行动中，取得显著的效果。罪犯横行的底特律市，嫉恶如仇、正义感十足的警察亚历克斯·墨菲（乔尔·金纳曼 Joel Kinnaman 饰）遭到仇家暗算，身体受到毁灭性破坏。借助于Omni公司天才博士丹尼特·诺顿（加里·奥德曼 Gary Oldman 饰）最前沿的技术，墨菲以机械战警的形态复活。数轮严格的测试表明，墨菲足以承担起维护社会治安的重任，他的口碑在民众中直线飙升，而墨菲的妻子克拉拉（艾比·考尼什 Abbie Cornish 饰）和儿子大卫却再难从他身上感觉亲人的温暖。感知到妻儿的痛苦，墨菲决心向策划杀害自己的犯罪头子展开反击……

邪恶的马布斯博士的灵魂占据了一位著名教授的身体。这位教授/马布斯博士随后掀起了一波新的犯罪浪潮，恐吓着这座城市。