Восьмилетний Брюс Уэйн, сын четы миллиардеров и благодетелей Готэм-сити, играя со своей подругой Рэйчел Доуз в саду своего семейного поместья, случайно падает в колодец, где мимо него пролетает стая летучих мышей. Этот случай показывает зрителю боязнь летучих мышей Брюса. В этом же возрасте он переживает другую, более глубокую травму, когда родителей Уэйна-младшего убивает прямо у него на глазах бандит Джо Чил.
Спустя 14 лет на очередном слушании по этому делу Чила оправдывают в обмен на показания против мафии и отпускают. Тогда Брюс решает убить его, но Уэйна опережает киллер, посланный Кармайном Фальконе. Брюс говорит с Рэйчел, ставшей детективом в полиции, и она объясняет, что волна преступности вызвана деятельностью гангстеров. Уэйн приходит в ресторан к Фальконе, который, издеваясь над юношей, доказывает, что он правит городом, ему подчиняются и полицейские, и судьи.
Брюс покидает Готэм, чтобы найти способ покончить с несправедливостью и дать городу спокойную жизнь. Странствуя по миру, он оказывается в одной из азиатских тюрем, где сталкивается с Анри Дюккардом, предложившим ему вступить в таинственную Лигу теней, которую возглавляет некий Ра’с аль Гул. Уэйн соглашается, и в храме Лиги его обучают тайным боевым искусствам, после чего Брюс получает почётный титул члена Лиги. Но во время посвящения ему приказывают казнить крестьянина, убившего своего соседа в ссоре из-за земельного участка; Уэйн отказывается, не желая быть палачом, и ему говорят, что в борьбе с преступностью нельзя никого жалеть. Затем Брюс узнаёт, что Лига тайно уничтожает порочные, по их мнению, цивилизации: именно они разрушили Рим, сожгли Лондон, уничтожили Константинополь. Теперь Лига хочет, чтобы он привёл их в Готэм. Поняв свою ошибку, Уэйн восстаёт против Лиги: ему удаётся сжечь храм, убить Ра’с аль Гула, но Брюс спасает из огня своего учителя Дюккарда.
После этого случая он возвращается в Готэм, где всех удивляет своим возвращением, потому что в городе Уэйна уже считали мёртвым. Используя полученные навыки, он решает бороться с преступностью. Как Брюс узнал в Лиге, главное оружие — это страх, и он решает создать символ, которого боялись бы преступники. Уэйн вспоминает о своей фобии летучих мышей: раз они так сильно его испугали, то и преступники начнут бояться Брюса. Он заказывает у главы технологического отдела своей компании Люциуса Фокса подходящее снаряжение. Тот предоставляет различные высокотехнологичные гаджеты, не принятые в своё время армией США.
Создав всё необходимое для устрашения и сокрытия своей личности: плащ, маску, Бэтмобиль, Бэт-сигнал, и придумав альтер-эго, Уэйн начинает свою борьбу с криминалом. Для этого он заключает договор с сержантом полиции Джеймсом Гордоном, одним из немногих честных полицейских в городе. Бандиты уже перевозят товар с наркотиками, которые спрятаны в игрушках: в медведях в неизвестное место, а в кроликах — на остров Нероуз.
Бэтмен ловит преступников, затем и их главаря Кармайна Фальконе и пресекает поток наркотиков. Он сразу же становится темой обсуждения среди многих людей, в том числе и среди полицейских, которые считают Бэтмена сумасшедшим. Чтобы скрыть любые подозрения, в том, что он — герой в маске, Брюс начинает вести на глазах у общества разгульную жизнь плейбоя, хотя в душе сознаёт, что такая жизнь не для него.
Тем временем часть наркотиков куда-то пропала; продажный психиатр Джонатан Крэйн, который раньше работал на мафию, отправлял арестованных мафиози в психиатрическую клинику Аркхем, откуда их вскоре выписывали, затем сводит с ума Кармайна Фальконе с помощью специального токсина, вызывающего у жертвы галлюцинации. Бэтмен допрашивает Фласса (продажного полицейского - напарника Гордона) и узнаёт, что другая часть наркотиков была отправлена в трущобы острова Нероуз. Он находит её, но сталкивается там с Крэйном, который использует маску Пугала и галлюциноген страха. Герой, отравленный галлюциногеном, проигрывает эту битву и впадает в панику, попадая в царство своих кошмаров, в которых видит гибель своих родителей. Его вовремя спасает Альфред, а Люциус Фокс синтезирует противоядие от токсина.
Брюс просыпается через два дня, как раз в день своего рождения. В канун этого праздника к нему приходит Рейчел, которой звонят по телефону и сразу же вызывают в клинику Аркхем, которая находится на острове Нероуз. Уэйн понимает, что это может быть ловушка Крэйна, и, супергеройский костюм, отправляется вслед за Рейчел. Крейн действительно устроил для неё западню. Бэтмен прослушивает диалог Крейна и Рейчел и узнаёт, что потерянные наркотики оказались на самом деле тем самым ядом, который Крэйн и его парни неделями выливали в канализацию Готэма. Рассказав о своих планах, психиатр отравляет Рэйчел концентрированной дозой галлюциногена, от которой она может погибнуть. Вовремя появляется Бэтмен, который на этот раз побеждает злодея и передаёт Гордону. Во время его допроса он узнаёт, что всё это спланировал Ра’с аль Гул, но Брюс сразу не поверил этому, так как он был свидетелем гибели главы Лиги теней в храме. Герой, забрав Рэйчел, пытается уйти, но клиника оказывается окружена полицией, которая имеет ордер на его арест. Передав Рэйчел Гордону, Бэтмен вызывает на подмогу целую стаю летучих мышей, которые отвлекают полицейских.
Гордон и полиция в ходе расследования узнают, что отравиться ядом можно только в том случае, если это попадает в лёгкие. Это было бы хорошей вестью, но несколько недель назад таинственные люди украли у Уэйн Энтерпрайзис микроволновый излучатель, который мог испарять воду, превращая в пар, содержащий токсин. Брюс вводит Рейчел противоядие, передаёт ей ещё две дозу препарата: одну для Гордона и одну для начала массового производства вакцины. Затем он сообщает, что Крейн схвачен, и вводит ей снотворное. В Аркхеме Гордон допрашивает Крейна и требует все рассказать, затем относит маску Пугала на склад в котором хранятся личные вещи заключённых лечебницы. Уэйн просит Альфреда отвезти Рэйчел домой, а сам возвращается на банкет в честь своего дня рождения. Там он беседует с Эрлом, Люциусом Фоксом и встречает Анри Дюккарда и наёмников из Лиги Теней. Оказалось, Анри Дюкард и есть Ра’с аль Гул, а убитый в храме был подставным лицом; теперь настоящий Ра’с пришёл уничтожить осквернённый преступностью Готэм. Брюсу приходится прогнать всех гостей, он пытается убедить Ра’с Аль Гула, что Готэм можно спасти и без кровопролития, но для этого нужно время. Но его бывший наставник был верен своей идее, и поэтому он признаётся, что и раньше нападал на Готэм, используя для этого экономику, но родители Брюса помешали его планам при помощи благотворительности, и погибли сами они от рук того, кого пытались защитить. Воины Лиги «вырубают» растерявшегося Уэйна и поджигают особняк, оставив Брюса погибать.
Тем временем другие воины Лиги освобождают из Аркхема заключённых: маньяков, убийц и психопатов, включая маньяка Виктора Зсасза и бывшего психиатра Джонатана Крейна. Гордон и полиция всеми силами пытаются их схватить, а также удается заковать в браслеты Флеса. Альфред вовремя успевает спасти и вывести из огня Брюса, который уже потерял свой боевой дух, особняк сгорел. Дворецкому удаётся воодушевить Брюса на продолжение борьбы за спасение города. В это же время Лига активирует излучатель, таким образом Ра’c аль Гул выпустил на остров Нероуз огромный поток отравляющего газа, из-за которого сотни людей, включая выпущенных заключенных, сходят с ума и начинают творить хаос и беспорядки. Гордон вовремя успевает использовать противоядие, которое передала ему Рейчел. В хаосе на острове Бэтмен спасает Рейчел от Виктора Зсаза. Та просит его назвать ей своё настоящее имя, но он произносит: «Не важно, кто я в глубине души, о человеке судят по поступкам!». Это были те слова, которые она говорила Брюсу ранее, но с другим - негативным - значением, поэтому она легко поняла, кто скрывается под маской супергероя. Лига теней загружает излучатель в монорельсовый поезд и направляется в нем в башню Уэйн-тауэр - центральное здание города. Монорельс расположен над водопроводом, поэтому во время движения поезда вода в трубопроводе испаряется, отравляя все вокруг ядовитым паром. Бэтмен успевает попасть на поезд, уходящий с острова, а Гордон отправляется к Башне на Бэтмобиле, чтобы перехватить поезд. Если излучатель доберётся до башни, то по цепной реакции вся вода испарится и весь Готэм окажется отравлен. Гордон успевает добраться до Уэйн-тауэр раньше поезда и разрушить рельсовый путь, ведущий в башню до того, как по нему пройдёт поезд.
В решающей схватке Бэтмен побеждает Лигу, уничтожает поезд вместе с излучателем и Ра’с аль Гулом. Город принял Бэтмена как героя. Эрл приходит на место работы и видит уже командующего там Люциуса, назначенного на своё место. Уэйн сообщает Эрлу, что у его компании обеспеченное будущее, и новый директор Люциус и отправляет Эрла в отставку. Тем временем Рейчел приходит к Брюсу и говорит, что с радостью будет с ним в тот день, когда Готэму не нужен будет Бэтмен. Брюс обещает Альфреду отстроить особняк Уэйнов, таким каким он был.
В конце фильма уже лейтенант Гордон просит Бэтмена поймать Пугало, сбежавших узников Аркхема и сообщает о преступнике, который оставляет на местах преступлений игральную карту «Джокер».