Bộ phim The Hunger Games lấy bối cảnh trong một tương lai không xa, khi Bắc Mỹ đã sụp đổ, bị suy yếu do hạn hán, nạn đói, hỏa hoạn, và chiến tranh, được thay thế bằng Panem, một đất nước bị chia cắt thành Capitol và 13 quận. Panem từng có 13 quận nhưng Quận thứ 13 đã bị phá hủy hoàn toàn từ khi cuộc nổi loạn xảy ra. Đấu trường Sinh tử được tạo ra để răn đe người dân có mưu đồ nổi loạn chống lại chính phủ, được tổ chức hàng năm từ sự thất bại của phe nổi loạn chống lại chính phủ 74 năm về trước.

Panem quy định, mỗi năm, hai đại diện trẻ từ mỗi quận, một nam và một nữ từ 12 đến 18 tuổi, được lựa chọn bằng cách chọn bốc thăm ngẫu nhiên để tham gia Đấu trường Sinh tử. Một phần là để giải trí, một phần để đe dọa các quận phải khuất phục, các trò chơi được truyền hình và phát sóng trên toàn Panem, trong đó 24 người tham gia bị buộc phải loại bỏ các đối thủ cạnh tranh với họ, ngay cả chính với ứng viên từ quận của mình, cho đến khi chỉ còn một người sống sót. Khi cô gái 12 tuổi Primrose (Willow Shields) được chọn là đại diện nữ của khu khai thác mỏ Quận 12 thì chị của cô là Katniss Everdeen (Jennifer Lawrence), 16 tuổi, đứng ra tình nguyện thay thế. Peeta Mellark (Josh Hutcherson), con trai người thợ làm bánh mỳ trong thị trấn là ứng viên nam của Quận 12. Katniss và người bạn cộng sự của mình là Peeta được hộ tống đến Capitol bởi người đại diện của họ từ Capitol, Effie Trinket (Elizabeth Banks) và cố vấn Haymitch Abernathy (Woody Harrelson), một người chiến thắng trước đây của Quận 12. Haymitch nhấn mạnh tầm quan trọng của việc giành được các nhà tài trợ, vì họ có thể cung cấp quà tặng trong suốt Đấu trường. Họ phải tập luyện tất cả các kỹ năng chiến đấu và sinh tồn để đọ sức với những đối thủ lớn hơn, mạnh mẽ hơn, nhất là bọn "Nhà nghề" (Marvel, Glimmer, Cato và Clove), tình nguyện viên từ Quận 1 và 2, những người vốn được đào tạo từ khi còn nhỏ cho cuộc thi quyết định cả cuộc đời của họ.

Trước khi dấn thân vào trò chơi chết chóc mà Panem đặt ra, Katniss đã có mối tình với chàng trai Gale Hawthorne (Liam Hemsworth) tại quê nhà. Cuộc sống của cô đảo lộn khi phải tham gia vào trò chơi này. Trong một cuộc phỏng vấn trên truyền hình với Caesar Flickerman (Stanley Tucci), Peeta thổ lộ rằng mình đem lòng yêu cô, nhưng cô không tin vào điều đó, ban đầu cô nghĩ rằng đó là một nỗ lực của Peeta để thu hút các nhà tài trợ; sau đó cô biết được lời thú nhận của cậu là thật.

Vào lúc bắt đầu trò chơi, Katniss bỏ qua lời khuyên của Haymitch và lấy vật tiếp tế được đặt xung quanh Cornucopia, một cấu trúc ở điểm xuất phát, và thoát chết một cách suýt sao. Mười hai Vật tế chết trong trận chiến đầu tiên, và chỉ mười một, bao gồm cả bọn Nhà nghề, tồn tại qua ngày đầu tiên. Trong Đấu trường, Katniss tìm cách trốn lâu nhất có thể, cố gắng tránh xa những người khác, cô không muốn phải giết hại một ai. Nhưng nhà sản xuất trò chơi Seneca Crane (Wes Bentley) kích hoạt một đám cháy rừng để đưa cô về phía họ. Cô đụng phải bọn Nhà nghề, những người mà Peeta có vẻ đang cùng liên minh, và cô chạy trốn lên cây. Peeta khuyên bọn Nhà nghề nên đợi cô xuống rồi giết. Sáng hôm sau, Katniss nhìn thấy Rue (Amandla Stenberg), nữ Vật tế trẻ của Quận 11, trốn trên một cái cây gần đó. Rue hướng sự chú ý của cô đến tổ của bắt-là-cắt, 1 loài ong bắp cày biến đổi gen độc tính. Sử dụng một con dao có răng cưa, Katniss cưa nhánh cây đang giữ tổ ong, khiến nó rơi vào bọn Nhà nghề; Glimmer (Leven Rambin) không chịu nổi những vết đốt và chết, trong khi những người khác thoát ra một hồ gần đó. Katniss bị mất phương hướng vì cũng bị cắn; trong khi bị ảo giác, Peeta trở lại và bảo cô chạy trốn.

Rue giúp Katniss hồi phục, và cả hai trở thành bạn bè và đồng minh. Katniss phá hủy các nguồn cung cấp mà bọn Nhà nghề đã tích trữ bằng cách kích nổ các mỏ mìn xung quanh chúng, trong khi Rue đi đánh lạc hướng. Katniss tìm thấy và giải thoát Rue khỏi một cái bẫy, nhưng Marvel (Jack Quaid) ném một cây giáo vào Katniss và lại đâm trúng Rue. Theo phản xạ cô bắn chết Marvel bằng một mũi tên. Katniss an ủi Rue và, sau khi cô bé chết, đặt xung quanh người cô những bông hoa. Sau đó, cô giơ ba ngón tay chào đến máy quay. Điều này gây ra một cuộc bạo động tại Quận 11. Tổng thống Coriolanus Snow (Donald Sutherland) cảnh báo Crane về tình trạng bất ổn gây ra bởi Đấu trường.

Những người khác dần giết nhau và cuối cùng chỉ còn 6 người. Haymitch thuyết phục Crane thay đổi luật để cho phép hai người chiến thắng nếu họ đến từ cùng một quận, nói rằng điều này sẽ an ủi công chúng. Sau thông báo đó, Katniss tìm kiếm và thấy Peeta bị thương nặng. Một tuyên bố khác hứa hẹn rằng những gì mỗi quận cần nhất sẽ được cung cấp tại Cornucopia vào sáng hôm sau. Bất chấp sự phản đối mạnh mẽ của Peeta, Katniss rời đi để lấy thuốc cho cậu, nhưng bị phục kích và đánh bại bởi Clove (Isabelle Fuhrman). Khi Clove hãnh diện kể về cái chết của Rue, Thresh (Dayo Okeniyi), Vật tế của Quận 11, xuất hiện và tàn bạo giết chết Clove bằng cách đập vỡ hộp sọ của cô vào Cornucopia. Anh ta tha cho Katniss một lần, vì Rue. Thuốc đã hoàn toàn chữa lành Peeta.

Trong lúc đi săn thức ăn, Katniss nghe thấy tiếng đại bác nổ ra, báo hiệu một cái chết. Cô chạy đến Peeta và thấy rằng cậu đã vô tình thu thập những quả dâu tắc tị chết người. Họ tìm thấy Mặt cáo (Jacqueline Emersion), nữ Vật tế của Quận 5, đã chết vì ăn những quả dâu mà cô cho là ăn được khi quan sát Peeta.

Crane sau đó thả ra những con quái vật biến đổi gen. Chúng giết Thresh và đuổi theo Katniss, Peeta và Cato (Alexander Ludwig) lên mái của Cornucopia. Ở đó những người sống sót cuối cùng chiến đấu cho đến khi Cato dùng tay giữ chặt đầu Peeta và lấy cậu làm lá chắn chống lại Katniss. Peeta hướng Katniss bắn vào tay Cato, rồi đẩy cậu ta xuống những con thú phía dưới. Chúng xé xác cậu ta cho đến khi Katniss bắn cậu ta bằng một mũi tên để giải thoát cậu.

Tuy nhiên, luật về hai người chiến thắng đột nhiên bị hủy bỏ. Katniss không đành lòng giết Peeta và vì tình yêu của mình, Peeta cũng không nỡ giết cô. Peeta giục Katniss bắn cậu để cô có thể chiến thắng, nhưng cô thuyết phục cậu và cả hai quyết định cùng ăn dâu độc để kết liễu mọi thứ. Tuy nhiên, ngay trước khi họ chuẩn bị ăn, Crane đã cho dừng cuộc chơi lại và tuyên bố có 2 quán quân trong cuộc thi lần này.

Katniss những tưởng mọi thứ sẽ kết thúc nhưng thực sự mọi chuyện chỉ mới là sự khởi đầu. Haymitch cảnh báo Katniss rằng cô đã tạo ra kẻ thù với hành vi thách thức của mình. Crane sau đó bị nhốt trong một căn phòng với những quả dâu tắc tị. Từ đó, Katniss bắt đầu bị biến thành con rối với màn kịch về tình yêu với Peeta do Capitol dựng nên. Bên cạnh đó, cô cũng đã vô tình gieo vào lòng người dân của các quận bị áp bức ở Panem một tia hy vọng về sự thay đổi.