Phim mở đầu bằng cảnh Bane, cựu thành viên của Liên minh bóng đêm, lãnh đạo một nhóm không tặc tấn công máy bay của CIA và bắt cóc nhà vật lý hạt nhân Leonid Pavel.

Tám năm sau cái chết của công tố viên Harvey Dent, Người Dơi đã hoàn toàn biến mất. Nhờ Đạo luật Dent giúp mở rộng quyền hạn của lực lượng cảnh sát mà tội phạm có tổ chức vắng bóng tại thành phố Gotham. Ủy viên cảnh sát James Gordon đã giữ kín bí mật về tội ác của Dent và nhân thân Two-Face của anh ta, cũng như đổ hết mọi trách nhiệm lên vai Người Dơi trong suốt thời gian dài. Gordon đã soạn một bài diễn văn tiết lộ tất cả sự thật nhưng rồi lại quyết định không đọc. Bruce Wayne thì giờ chọn cho mình cuộc sống ẩn dật, tập đoàn Wayne Enterprises của gia đình anh đang lâm vào cảnh thua lỗ khi Wayne cho dừng dự án lò phản ứng nhiệt hạch vì sợ rằng nó có thể bị quân sự hóa.

Bane kiến thiết căn cứ của mình ngay dưới lòng hệ thống thoát nước ở Gotham và thúc giục đối thủ của tập đoàn Wayne, John Daggett, bán cho hắn dấu vân tay của Bruce Wayne. Nữ đạo chích Selina Kyle lấy được dấu vân tay của Wayne trong khuôn viên nhà anh, đem đến cho Daggett nhưng tên này lật lọng, sai người thủ tiêu cô, Kyle lập tức chỉ điểm cho cảnh sát. Gordon và người của mình ập tới hiện trường vụ giao dịch, Kyle chạy thoát được. Trong khi theo dấu người của Bane dưới lòng cống, Gordon bị bắt tới chỗ Bane. Ông may mắn trốn thoát và được chàng cảnh sát trẻ John Blake tìm thấy trong tình trạng bị thương nặng. Blake điều tra được danh tính thật của Người Dơi, liền tìm tới Bruce Wayne và thỉnh cầu anh quay trở lại.

Tiếp sau đó, Bane tấn công và làm náo loạn Sở giao dịch chứng khoán Gotham bằng cách sử dụng dấu vân tay của Wayne trong một loạt các giao dịch khiến Wayne Enterprises phá sản. Sau nhiều năm, Người Dơi tái xuất trên đường phố, cố gắng chặn đứng Bane và thuộc hạ của hắn. Quản gia của Wayne, Alfred Pennyworth, tin rằng Wayne không đủ sức để chống lại Bane nên đã từ chức để phản đối việc anh trở lại làm Người Dơi. Khoảng thời gian này, Wayne phải lòng CEO mới của Wayne Enterprises, Miranda Tate và hai người bắt đầu hẹn hò. Sử dụng số tiền vừa cướp được, Bane mở rộng hoạt động của mình và giết Daggett.

Selina Kyle dụ Người Dơi xuống dưới sào huyệt của Bane. Bane tiết lộ tham vọng hoàn thành sứ mệnh hủy diệt Gotham của Ra's al Ghul trước khi đánh gãy lưng Người Dơi rồi giam anh trong một nhà tù gần như không có lối thoát nằm giữa hoang mạc, ngăn không cho anh cứu thành phố. Tại đây, các tù nhân kể cho Wayne câu chuyện về đứa con của Ra's al Ghul, người đã sinh ra và lớn lên trong nhà tù này và cũng là kẻ duy nhất từng vượt ngục thành công.

Toàn bộ lực lượng cảnh sát Gotham đều mắc bẫy của Bane và bị nhốt bên dưới hệ thống cống rãnh. Hắn cho phá hủy tất cả các cây cầu xung quanh thành phố, giết thị trưởng Anthony Garcia và buộc tiến sĩ Pavel phải chuyển đổi lõi lò phản ứng nhiệt hạch của Wayne Enterprises thành một quả bom neutron trước khi giết ông. Để làm chủ hoàn toàn Gotham, Bane còn thả các tù nhân tại nhà ngục Blackgate Penitentiary, thiết quân luật trong thành phố, lưu đày và giết chết tầng lớp tinh hoa của Gotham trong các phiên tòa do Jonathan Crane chủ trì. Sau cùng, hắn đọc bài phát biểu của Gordon trước đám đông, phanh phui sự thật về Harvey Dent.

Nhiều tháng sau, Wayne trốn thoát khỏi nhà tù và trở về Gotham. Người Dơi giải thoát cho cảnh sát và cùng họ chiến đấu với quân đội của Bane trên đường phố. Anh đánh bại Bane trong cuộc đấu tay đôi. Giữa cuộc hỗn chiến, Miranda Tate bất ngờ đâm một nhát dao vào bụng Người Dơi và tiết lộ mình là Talia al Ghul, con gái của Ra's al Ghul. Cô ta kích hoạt từ xa ngòi nổ của quả bom nhưng Gordon đã kịp chặn tín hiệu. Talia vội vàng đi tìm quả bom trong khi Bane chuẩn bị kết liễu Người Dơi. Ngay lúc này, Kyle đến và giết Bane. Người Dơi và Kyle cùng nhau truy tìm Talia, với hy vọng đưa quả bom trở lại buồng phản ứng tại Wayne Enterprises, nơi nó có thể bị vô hiệu hóa. Chiếc xe tải vận chuyển bom của Talia bị chặn lại, nhưng cô ta vẫn kịp bật chế độ tự hủy của buồng phản ứng. Không còn cách nào khác để ngăn chặn vụ nổ, Người Dơi đành sử dụng chiếc máy bay The Bat của mình, mang quả bom qua phía bên kia vịnh biển, nơi nó phát nổ an toàn. Anh cũng gián tiếp tiết lộ danh tính thật cho Gordon ngay trước khi cất cánh.

Sau sự kiện, Người Dơi xem như đã chết và được tôn vinh như một anh hùng. Khuôn viên nhà Wayne trở thành trại trẻ mồ côi và toàn bộ tài sản khác của gia đình được để lại cho quản gia Alfred. Gordon tìm thấy Bat Signal đã được sửa chữa, trong khi Lucius Fox phát hiện ra rằng Wayne đã bí mật vá lỗi chức năng lái tự động trên chiếc The Bat. Ở cuối phim, khi đang dùng bữa tại một nhà hàng, Alfred nhìn thấy Bruce Wayne cũng đang ngồi ở đó cùng với Kyle. John Blake sau khi từ chức nhận được một bưu phẩm từ Bruce Wayne, dẫn anh tới hang dơi, gợi ý cho khán giả rằng anh sẽ trở thành Robin.