电影开头，下身瘫痪的主角刚从飞船出来，并从主角的旁述得知他要参加一个外星计划，科学家混合了他哥哥的DNA和外星人的DNA制造出娜美人，并由主角通过思想操控身体。飞船降落在丛林茂密的基地中，大量士兵和机器人进驻基地（从这段开始已经可以看到本片的制作水平，机器人和周围的景物结合得非常完美，看不到任何瑕疵。）
主角在和几个科学家寒暄一番，就被带入一个像棺材的机器里，进行阿凡达的操纵。多年没有行走的主角通过阿凡达重新感受到重踏土地的快乐，并情不自禁地向外面宽阔的世界狂奔，这时他也知道不只是他，还有另外几名科学家也在操纵着阿凡达的身体在打篮球，并同过阿凡达的身体进行日常生活。没过几天，科学家带着主角到森林里进行植物样本采集，期间。主角遇到猛兽袭击,为逃命而跃进瀑布里更和部队失散。在荒无人烟的丛林里，等待着他的是野兽和未知的危险。果然，到了晚上主角被一群类似野狗的生物袭击，幸好被女主角娜美人救出，一开始女主角对男主角并没有好感，可是当看到男主角被一种白色的漂浮生物布满身体后，就改变主意，决定带男主角进自己的部落并教他娜美人的文化。接下来就是长达40分钟的外星版国家地理杂志，男女主角到不同地方学习不同技能，学习射箭，“骑马”，骑飞龙，游山玩水。
期间，男主角在森林里看到人类不顾一切地挖矿，做成环境的破坏，进而砸坏了挖矿机的摄像头,挖矿进度一度停止。人类的长官藉此发起对娜美人的总攻，一棵参天大树--娜美人的家园，毁在人类先进的武器下，娜美人毫无还击之力。但是，他们彻底愤怒了，通过主角的努力，联通了其他部落的娜美人，决定和人类决一死战。到了最后半小时，娜美人骑着无数条飞龙和人类飞船大战，场面壮观，双方损失惨重，到了高潮，人类指挥官驾着机器人和主角决斗，当然是主角赢。结尾，人类撤出星球，娜美人则利用当地神奇的植物把主角的身体永久植入阿凡达体内，随着阿凡达睁开眼睛，全片终。
他们将人类DNA和Na"vi人的DNA结合在一起，制造了一个克隆Na"vi人，这个克隆Na"vi人可以让人类的意识进驻其中，成为人类在这个星球上自由活动的“化身”。然而并不是任何人都可以操纵这个克隆Na"vi人，只有DNA与他身上人类DNA配型相符的人才有这样的能力。
他并不能永远呆在“化身”中，当“化身”——克隆Na"vi人睡觉时，他就会回到自己半身不遂的人类身体中，只有通过专门的连接设备才能重新回到“化身”中。一旦与自己的同胞为敌，他就失去了与“化身”结合的可能，只能困在残疾的身体里，并失去那个他越来越喜欢的Na"vi女孩。