Un hombre se enfrentará a su destino, un héroe será revelado.

Cuando un experimento fallido de fusión nuclear provoca una explosión que mata a su esposa, el Dr. Otto Octavius (Alfred Molina) se transforma en el Dr. Octopus, un cyborg con tentáculos metálicos mortales. Doc Ock culpa a Spider-Man (Tobey Maguire) del accidente y busca venganza. Mientras tanto, el alter ego de Spidey, Peter Parker, se enfrenta a la pérdida de sus poderes y a la duda sobre sí mismo. Para complicar las cosas, su mejor amigo (James Franco) odia a Spider-Man y su verdadero amor (Kirsten Dunst) se compromete repentinamente con otro hombre.