O adolescente sem amigos Peter (Andrew Garfield) passa seu tempo tentando desvendar o mistério de seu passado e tentando conquistar o coração de sua paixão colegial Gwen Stacy (Emma Stone). Uma maleta misteriosa de seu pai, que o abandonou na infância, leva Peter ao antigo sócio de seu pai, Dr. Connors. A descoberta do segredo de seu pai irá definir o seu destino de se transformar em "Homem-Aranha" e o deixará frente a frente com o alter ego vilão de Connors, o Lagarto.