时は2154年。
主人公ジェイク・サリーは、地球上での戦争で负伤して下半身不随になった元海兵队员。彼はアルファ・ケンタウリ系惑星・ポリフェマスの最大の卫星パンドラでの作戦アバター・プロジェクトの参加者に选ばれる。このプロジェクトに参加して无事に地球に戻れば、高额の报酬とともに足も治してもらえるというものだった。ジェイクはパンドラへ向かうことを决意する。それは恐ろしげな动物や植物が共存する深いジャングルに覆われた未开の星であった。
パンドラでは、肉体的には人间よりも能力が高く、研ぎ澄まされた感覚を持つ人间そっくりの种族、ナヴィが生息していた。3メートルの身长、尻尾ときらめく青い皮肤をしたナヴィは、原始的ながらも自然と调和した暮らしを送っていた。ナヴィがテリトリーとするパンドラの森の奥には希少鉱物が埋蔵しており、それを求める人间との间で小竞り合いが発生していた。
ジェイクは、この侵略に加担する一员として起用されていた。人间はパンドラの大気を呼吸できないため、人间とナヴィを组み合わせた肉体、アバターが遗伝子操作で作り出された。ナヴィそっくりに作られたアバターの体は、ドライバーとなる人间の意识と连结させることで人间がコントロールし、现実の世界でナヴィとして実际に生活することができるのである。ジェイクはアバターのボディを借りている间だけ、再び歩ける体を取り戻すことができたのだった。
パンドラのジャングル深く、スパイとして送り込まれた彼は、ナヴィの女性ネイティリと出会う。彼女は若くて美しく、そして勇敢な戦士であった。ジェイクは彼女のもとでナヴィとして生活しながら、森に住む多数のすばらしいもの、同时に危険なものに出くわす。そして息をのむほどに美しいパンドラの自然に魅せられ、それと共存することの尊さを学んでゆく。时が経过するうちにジェイクは种族の垣根を越えてナヴィに溶け込み、そしてネイティリと恋に落ちる。
その结果、ジェイクは采掘活动を进める地球の军队とナヴィの间で板挟みとなり、パンドラの运命を决める一大决戦で、どちらの味方につくか、决断を迫られることになる。