O filme segue a história de Peter Parker (interpretado por Andrew Garfield), um adolescente que ganha poderes super-humanos após ser picado por uma aranha geneticamente alterada. Peter, que é um aluno do ensino médio, começa a usar seus poderes para lutar contra o crime e proteger as pessoas, se tornando o super-herói conhecido como Homem-Aranha.
A trama se desenrola em duas frentes: