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故事从地球开始。杰克·萨利(山姆·沃辛顿饰)是一名双腿瘫痪的老兵。他觉得没有什么值得争取的，所以当他被要求去潘多拉星球在那里的矿业公司工作时，他欣然接受了。潘多拉星球上有一种矿物元素unobtanium，其他地方都没有，它将彻底改变人类的能源工业。也正因为如此，才吸引了不远万里的人类来这里拓荒。然而，资源丰富的潘多拉星球完全不适合人类生活。这里的空气对人类有毒，土生土长的动植物是凶猛的捕食者，非常危险。这里的环境也造就了一群不同于人类的生物:Navi，一种10英尺高的蓝色人形生物。纳维人对人类拓荒者的到来非常不满，不喜欢人类机器在这个星球的土地上四处挖掘，留下伤痕。
　　由于潘多拉星球环境严酷，人类传统的宇航服、机甲都不足以保护矿工，于是科学家们转向了克隆技术：他们将人类DNA和Navi人的DNA结合在一起，制造了一个克隆Navi人，这个克隆Navi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Navi人，只有DNA与他身上人类DNA配型相符的人才有这样的能力。
杰克·萨利的哥哥是克隆纳维的人类DNA捐赠者，所以他可以操纵克隆纳维。然而，他被杀了。为了防止钱被浪费(克隆的纳维很贵)，矿业公司必须找到能代替他操纵克隆纳维的人。这个人的DNA也必须与其匹配，所以他们很自然地找到了杰克·萨利，杰克·萨利对此非常高兴，因为这意味着他又可以走路了。
　　几年后，杰克萨利到了潘多拉星球，他发现这里的美景简直无法用语言来形容，高达900英尺的参天巨树、星罗棋布飘浮在空中的群山、色彩斑斓充满奇特植物的茂密雨林、晚上各种动植物还会发出光……就如同梦中的奇幻花园。不过很快他就体验到了这里的危险，一头毒狼（潘多拉星球一种本土生物）与他狭路相逢，眼看就要被吃掉，一支箭射死了毒狼，杰克得救了。救他的是Navi族的一个女孩（佐伊萨尔达娜　饰），杰克从她口中了解到了更多潘多拉星球的知识。
纳维人一直与潘多拉星球上的其他物种和谐相处，过着简单自然的生活。在和这个纳维女孩相处的过程中，杰克逐渐改变了对人类来我这里的看法。他意识到他找到了值得为之奋斗的东西。但是，杰克·萨利要想加入纳维人对抗人类入侵者的战争，就要付出很大的代价:他不可能永远留在化身里。当克隆的纳维人睡觉时，他会回到他截瘫的人体，只有通过特殊的连接设备才能回到化身。一旦成为同胞的敌人，就失去了与化身结合的可能，只能困在一个残疾的身体里，失去越来越喜欢的纳维姑娘...