Vào ngày Halloween, thị trưởng thành phố Gotham Don Mitchell Jr bị sát hại bởi một kẻ giết người hàng loạt tự xưng là Riddler. Tỷ phú Bruce Wayne, lúc bấy giờ đã hoạt động ở Gotham trong hai năm với tư cách là Người Dơi chuyên trừng trị bọn tội phạm, điều tra cùng với Sở cảnh sát thành phố Gotham (GCPD). Trung úy James Gordon phát hiện ra rằng Riddler đã để lại lời nhắn cho Người Dơi, nhưng ủy viên GCPD Pete Savage đã mắng anh ta vì đã cho phép Người Dơi vào hiện trường vụ án và buộc anh ta phải rời đi. Riddler giết Savage, để lại một tin nhắn khác cho Người Dơi và gửi một đoạn video về cái chết của anh ta cho phương tiện truyền thông tin tức Gotham.

Người Dơi và Gordon phát hiện ra rằng Riddler đã để lại một ổ ngón tay cái trong xe của Mitchell; nó chứa những hình ảnh của Mitchell với một phụ nữ, Annika, tại Iceberg Lounge, một câu lạc bộ do Penguin, cấp dưới của tên trùm Carmine Falcone điều hành. Trong khi Penguin biện hộ cho sự phớt lờ, Người Dơi nhận thấy rằng Selina Kyle, bạn cùng phòng và là bạn gái của Annika, làm phục vụ bàn ở đó. Anh theo Selina đến nhà của Mitchell, nơi họ phát hiện ra hộ chiếu của Annika trong một chiếc két sắt. Khi Annika biến mất, Batman gửi Selina trở lại Iceberg Lounge để tìm kiếm câu trả lời. Thông qua Selina, Người Dơi phát hiện ra luật sư quận Gotham Gil Colson thuộc biên chế của Falcone, nhưng Selina đã tắt liên lạc khi Batman ép cô về mối quan hệ của cô với Falcone.

Riddler bắt cóc Colson, thắt một quả bom hẹn giờ vào cổ anh ta và sai anh ta đến làm gián đoạn đám tang của Mitchell. Khi Người Dơi đến hiện trường, Riddler gọi cho anh qua điện thoại của Colson. Anh ta đe dọa sẽ cho nổ quả bom nếu Colson không trả lời được ba câu đố; Batman giúp Colson trả lời hai câu đầu tiên, nhưng Colson từ chối trả lời câu thứ ba — nêu tên người cung cấp thông tin đã cung cấp thông tin GCPD dẫn đến một tên trùm buôn ma túy lịch sử kết thúc Sal Maronihoạt động của - vì vậy Riddler giết anh ta. Người Dơi và Gordon suy luận rằng người cung cấp thông tin có thể là Penguin và theo dõi anh ta để thực hiện một vụ mua bán ma túy. Họ phát hiện ra rằng hoạt động của Maroni thực sự không bao giờ kết thúc và nhiều sĩ quan GCPD có liên quan. Selina vô tình để lộ chúng khi cô đến để lấy trộm tiền ma túy. Khi Penguin chạy trốn, Selina phát hiện ra xác của Annika trong thùng xe hơi. Người Dơi bắt Penguin sau khi đuổi theo anh ta bằng Batmobile nhưng biết rằng anh ta không phải là người cung cấp thông tin.

Người Dơi và Gordon lần theo dấu vết của Riddler đến đống đổ nát của trại trẻ mồ côi do cha mẹ của Bruce là Thomas và Martha điều hành. Họ biết rằng Riddler là một cư dân tại trại trẻ mồ côi và có mối hận thù với Thomas; do Thomas đã chết, anh ta đã quyết định nhắm vào Bruce. Quản gia và người chăm sóc của Bruce, Alfred Pennyworth, nhập viện sau khi mở một quả bom thư gửi cho Bruce. Riddler sau đó tiết lộ bằng chứng cáo buộc rằng Thomas, người đang tranh cử thị trưởng khi bị sát hại, đã thuê Falcone giết một nhà báo vì đe dọa tiết lộ những chi tiết đáng xấu hổ về tiền sử bệnh tâm thần của Martha. Bruce, người lớn lên tin rằng cha mình là người có đạo đức cao, đối đầu với Alfred. Alfred xác nhận rằng Thomas đã nhờ Falcone để đe dọa nhà báo, nhưng quyết định giao Falcone cho cảnh sát sau khi biết về vụ giết người; anh ta phỏng đoán rằng Falcone đã giết Thomas và Martha để ngăn chặn điều này.

Selina nói với Người Dơi rằng Falcone là cha của cô và anh ta đã bỏ bê cô. Cô biết rằng Falcone đã bóp cổ Annika sau khi Mitchell nói với cô rằng anh ta là người cung cấp thông tin, và quyết tâm giết anh ta. Người Dơi và Gordon đến Iceberg Lounge kịp thời để ngăn cô ta và bắt Falcone, nhưng Riddler đã bắn tỉa anh ta từ một tòa nhà gần đó. Được tiết lộ là kế toán pháp y Edward Nashton, Riddler bị giam giữ tại Bệnh viện Bang Arkham. Tại Arkham, Nashton nói rằng anh ghen tị với sự thông cảm mà Bruce nhận được sau vụ giết cha mẹ anh trong khi anh bị bỏ qua, và muốn hợp tác với Người Dơi và trở thành một cảnh sát đeo mặt nạ tương tự. Người Dơi tức giận từ chối Nashton và phát hiện ra rằng anh ta đã đặt bom xe xung quanh Gotham. Những quả bom phá hủy hồ chứa của Gotham và làm ngập lụt thành phố. Trong sự hỗn loạn sau đó, Người Dơi và Selina ngăn cản một giáo phái lấy cảm hứng từ Riddler ám sát thị trưởng mới đắc cử Bella Reál.

Những quả bom phá hủy đê chắn sóng xung quanh Gotham và làm ngập lụt thành phố. Một nơi trú ẩn được thiết lập trong một đấu trường trong nhà, nơi những người theo dõi Nashton bắn, nhưng không giết được, Reál. Họ bị ngăn chặn bởi Người Dơi và Selina. Sau đó, Nashton kết bạn với một tù nhân khác, trong khi Selina cho rằng Gotham không thể cứu và rời đi. Người Dơi hỗ trợ các nỗ lực phục hồi và thề sẽ khơi dậy hy vọng ở Gotham.