未来，地球已经无法支持如此之多的人口，所以需要前往宇宙寻找其他适合居住的星球。在寻找适合的星球的途中，人类开始训练猩猩代替人类完成一些简单的工作。在一次飞行任务中，航天员里奥（马克·沃尔伯格MarkWahlberg饰）的猩猩驾驶的飞船遭遇了宇宙风暴与太空站失去联系。为了搭救自己的搭档，里奥不顾阻拦独自一人驾驶飞船前往风暴中心。可是，最终飞船坠毁到了一个陌生的星球上。当里奥醒来时被一群人猿抓了起来。经过仔细的观察，发现在这个星球上，人猿拥有极高的智慧在星球上处于统治地位，而真正的人类却成为了人猿的奴隶。为了摆脱自己的困境，里奥受到了母人猿艾瑞（海伦娜·邦汉·卡特HelenaBonhamCarter饰）的帮助开始了逃亡之路。在逃亡过程中，里奥携带的信号接收器逐渐收到了母船发出的信号。当大家按照信号的指引前行时，却发现目的地是人猿祖先最初诞生的地方，而里奥却辨认出这就是当初的母船。到底发生了什么事情？2029年，在美国空军奥伯伦空间站上，利奥·戴维森与接受太空任务训练的猿类密切合作。他最喜欢的猿类同事是一只名叫伯里克利的黑猩猩。随着致命的电磁风暴逼近空间站，伯里克利驾驶的小型太空舱被用来探测风暴。伯里克利的吊舱驶入风暴并消失。利奥带着第二个吊舱找到了伯里克利。进入风暴后，利奥与奥布朗失去了联系，并于公元5021年坠毁在一颗名为阿什拉(Ashlar)的行星上。他了解到世界是由人形猿统治的，他们会说英语，使用驯养的马作为交通工具，并将人类视为奴隶。利奥遇到了一只名叫阿里的雌性黑猩猩，阿里抗议人类受到的虐待。阿里决定买下利奥和一名名叫戴娜的女奴隶，让她们在她父亲参议员桑达尔的家里当仆人。利奥逃离了他的牢笼并释放了其他人类。林博（Limbo）是一名贩卖被俘人类的猩猩商人，他看到了他们，但为了确保他的沉默而被俘虏。凶残的萨德将军和他的下属阿塔尔上校率领猿人战士追击人类。利奥发现了卡利马，这是一座被禁止但又神圣的“塞莫斯”神庙，塞莫斯是第一只被猿猴尊为神灵的猿猴。卡利玛(Calima)原来是奥布朗( Oberon)坠毁在行星表面的残骸，现在看起来很古老（卡利玛(Calima)这个名字来自“ CA ution LI veani MA ls”标志，相关字母是唯一没有被灰尘覆盖的字母）。根据计算机日志，该空间站已经存在了数千年。利奥推断，当他进入漩涡时，他被及时地推向前，而搜寻他的奥布朗号却没有，在他之前很久就坠毁在地球上。奥布朗号的日志显示，船上的猩猩在塞莫斯的带领下组织了叛变，并在船只失事后接管了船只。斗争中的人类和猿类幸存者离开了船，他们的后代就是利奥登陆后遇到的人。猿类到达并攻击聚集在一起看望利奥的人类，尽管利奥使用奥布朗时能够扳平比分。最后的燃料碎片向第一波猿类发出最后的爆炸。当一辆熟悉的车辆从天而降时，战斗停止了，利奥立即认出这是伯里克利驾驶的吊舱，伯里克利是一位黑猩猩宇航员，他和利奥一样被及时推进，刚刚找到了通往地球的路，电磁风暴实际上把人们从与他们进入的时间相反的方向释放了出来。当伯里克利着陆并且吊舱打开时，猿类鞠躬，将他的到来解释为塞莫斯的回归，人类和猿类之间的敌对行动突然停止。伯里克利撞上了奥布朗号的残骸，利奥追赶他，塞德将军紧随其后。泰德和里奥打架。伯里克利试图帮助利奥，但泰德把他狠狠地摔到墙上。泰德从他手中夺过利奥的枪，并试图向利奥开枪。里奥看到泰德在驾驶舱内，于是关闭了自动门，将泰德困在里面。泰德反复向门口开枪，但跳弹产生的火花吓坏了泰德，他蜷缩在控制面板下。里奥决定逃离阿什拉并返回地球，将伯里克利交给阿里，阿里承诺照顾他。告别阿里和戴娜后，利奥登上伯里克利完好无损的吊舱，通过同样的电磁风暴回到过去。利奥在地球上的华盛顿特区坠毁，抬头看着看似林肯纪念堂的地方，却发现它现在是纪念塞德将军的纪念碑。一群警察、消防员和新闻记者向他扑来，他们发现所有人都是猿类，而里奥意识到自己身处另一个猿类占主导地位的地球。