开发出新能源的迈尔斯伯爵召开世界杯赛车大奖赛，各路好手纷纷云集，独独缺了活塞杯霸主闪电麦昆（黄磊 配音）。原来他刚好回到温泉镇，与好哥们板牙（范伟 配音）、女友莎莉享受快乐的假期。由于意大利方程式赛车法拉斯·高的挑衅，当然也有吃醋的原因，麦昆最终同意参加世界杯，并带着板 牙等好友一同周游世界。在日本站比赛的前一天，板牙偶然结识了英国特工迈克飞弹和霍莉（姚晨 配音），他们正在追查一支犯罪团伙的新动向。板牙阴差阳错被霍莉当作美国来的接头特工，由此卷入了麻烦之中。在次日的比赛中，麦昆与法拉斯·高竞争激烈，与此同时不断有选手意外爆缸，板牙则撞见迈克和神秘组织火并的场面。　　因这一连串意外，麦昆和板牙的友情受到动摇，而这一切的幕后老板也渐渐露出真实面目……

　　经过多年的潜心研究，培顿博士（连姆·尼森 Liam Neeson 饰）终于研制出了人造皮肤，可是，这种人造皮肤有一个致命的弱点，那就是长时间的阳光照射会使它变质腐坏。一群歹徒盯上了佩顿博士的研究，为了得到这珍贵的发明，他们不惜炸毁了实验室。尽管培顿博士死里逃生，但他的全身皮肤严重毁损已成为了事实。　　治疗所带来的痛苦和副作用让佩顿博士的内心充满了愤怒，怀揣着复仇的信念，他逃出了医院。利用自己所发明的人造皮肤，佩顿博士有了新的面孔，与此同时，一个新的超级英雄也就此诞生。在罪犯们的眼中，培顿博士是令人闻风丧胆的凶神恶煞，可在昔日爱人的面前，佩顿博士却感受到了久违的悲伤和痛苦。

彼得 帕克（托比?马奎尔 Tobey Maguire 饰）只是美国一个平凡的高中生，当一次他被蜘蛛博物馆偷跑出来的变种蜘蛛咬了一口之后，彼得的生活彻底改变了。他变得和蜘蛛一样，拥有各种蜘蛛特有的超能力：从手指喷出粘力极强的蜘蛛丝、飞檐走壁等等。彼得兴奋异常，开始利用自己的超能力去赚钱。但当他最爱的叔叔被自己放走的罪犯杀死后，彼得发誓要用自己的超能力去打击犯罪。 　　彼得好友哈利的父亲诺曼（威廉?达福 Willem Dafoe 饰）是一家生物科技公司的老板，因自己公司生产的飞行器没得到军方首脑赏识而苦恼不堪。一次意外诺曼吸入神经毒气而具有了超能力，引发了自身邪恶的本性，骑着自己研发的飞行器去到处破坏、杀人。彼得化身的蜘蛛侠开始出击了！

蜘蛛侠（托比•马奎尔 Tobey Maguire 饰）在经历了重重考验之后，成为了人人敬仰的正义英雄，抱得美人归。但是，光环下蜘蛛侠，也有自己的心病：他在第一集时放走了小偷导致最亲爱的叔叔被小偷杀死，帕克一直耿耿于怀。 生活顺意的帕克开始变得目中无人，当他再次抓到那个小偷时，残忍地看着他从楼上摔下致死，过后才发现自己惩罚错了人，真凶是“沙人”。当帕克将“沙人”残忍杀死后，帕克心内的阴暗面渐渐在帕克的身体内占据了上风，蜘蛛侠最终演变成邪恶的“毒蜘蛛”！糟糕的是，帕克没有察觉到自身的变化，帕克最终如何摆脱自身的邪恶？

大战绿妖之后，蜘蛛侠帕克（托比?马奎尔 Tobey Maguire 饰）忍痛拒绝了他唯一的挚爱玛丽（克尔斯滕?邓斯特 Kirsten Dunst 饰），因为蜘蛛侠的身份会为自己和亲人带来巨大危险，帕克决定独立承担起蜘蛛侠的责任。 　　帕克一直在忙于应付各种挑战：学习超能力的灵活运用；在超级英雄与平凡大学生的双重身份下隐藏自我、小心翼翼地生活等等。帕克对玛丽越来越难以自拔，但是作为蜘蛛侠又不能对玛丽展开心扉。 　　好友哈利因为误会蜘蛛侠而一直处处与其为作对；唯一的亲人婶婶也对蜘蛛侠的真实身份产生了怀疑。同时，新的挑战又出现了：邪恶而强大的章鱼博士。帕克在种种压力下肩负起蜘蛛侠的使命。