Año 2029. En una misión rutinaria, el astronauta Leo Davidson (Mark Wahlberg) pierde el control de su nave y aterriza en un extraño planeta, que está gobernado por una raza de simios cuya inteligencia es similar a la de los seres humanos, a los que, sin embargo, tratan como si fueran animales. Con la ayuda de una chimpancé (Helena Bonham-Carter) y de un pequeño grupo de rebeldes, Leo encabeza una rebelión contra el poderoso ejército dirigido por el general Thade (Tim Roth). La clave de la victoria consiste en llegar a un templo sagrado, situado en la zona prohibida del planeta, que contiene los extraordinarios secretos del pasado de la humanidad.