Dom Cobb (Leonardo DiCaprio) ist ein Meisterdieb – allerdings geht es hier nicht um Juwelen oder Akten. Dom stiehlt geheime Gedanken, die er bewusstlosen Menschen entzieht, denn nichts ist so wertvoll und gefährlich wie ein Masterplan, der noch nicht dokumentiert wurde. Schließlich kann eine einzige Idee ganze Städte entstehen lassen, neue Regeln aufstellen, die Welt verändern. Inzwischen führt Dom eine Karriere als international gesuchter Spion, der für seinen lebensgefährlichen Job seine Sicherheit, sein Privatleben und seine Ehefrau (Marion Cotillard) aufgeben musste. Jetzt rückt die große Chance auf Erlösung endlich näher: Ein letzter Auftrag könnte ihm seine Freiheit zurück geben. Dieses Mal soll eine Idee nicht gestohlen, sondern eingepflanzt werden – Dom muss sich als Architekt der Gedanken beweisen. Doch ein mysteriöser Gegner scheint jeden seiner Schritte vorauszuahnen – der Wettlauf um Leben und Tod beginnt.