ในปี ค.ศ. 2154 มนุษย์ได้ใช้ทรัพยากรธรรมชาติของโลกไปจนหมดสิ้น นำไปสู่วิกฤตพลังงานที่รุนแรง Resources Development Administration หรือ RDA ได้สร้างเหมืองแร่บนดาวแพนดอรา ดวงจันทร์ที่อาศัยอยู่ได้ที่มีป่าไม้หนาแน่น โคจรรอบดาวโพลีพลีมัส ดาวแก๊สยักษ์สมมติในระบบดาวแอลฟาคนครึ่งม้า เพื่อขุดแร่ที่มีค่าชื่อว่า อันออบเทเนียม (unobtanium)[12] บรรยากาศของดาวแพนดอรานั้นเป็นพิษต่อมนุษย์ มีเผ่าพันธุ์ที่คล้ายมนุษย์อาศัยอยู่ เรียกว่าชาวนาวี มีลักษณะสูง 10 ฟุต (3 เมตร) และมีผิวเป็นสีฟ้า[36] อาศัยอยู่ร่วมกับธรรมชาติและเคารพบูชาพระแม่เอวา

เพื่อสำรวจบรรยากาศของดาวแพนดอรา นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้ร่างกายของนาวีมาตัดต่อพันธุกรรมร่วมกับมนุษย์ จนสามารถควบคุมร่างกายของนาวีได้โดยการใช้พันธุกรรมที่ตรงกับมนุษย์ เรียกว่า "อวตาร" เจค ซัลลี อดีตนาวิกโยธินซึ่งเป็นโรคอัมพาตขา มาควบคุมร่างกายของนาวีแทนพี่ชายฝาแฝดของเขาที่เสียชีวิต ดร. เกรซ ออกัสติน หัวหน้าโครงการอวตาร ไม่เห็นด้วยกับการที่ซัลลีมาแทนพี่ชายของเขา แต่ก็ยอมมอบหมายให้เขาเป็นผู้คุ้มกัน ขณะที่กำลังพาอวตารของเกรซและดร. นอร์ม สเปลแมน เพื่อนนักวิทยาศาสตร์อีกคนหนึ่ง อวตารของเจคถูกโจมตีโดย ธานาเทอร์ เจคหนีเข้าไปในป่าและได้รับการช่วยเหลือจาก เนย์ทีรี นาวีเพศหญิง เธอได้พาเจคไปที่ชุมชนของชาวนาวี โมแอท แม่ของเนย์ทีรี ผู้นำจิตวิญญาณของนาวี สั่งให้ลูกสาวของเธอสอนวิถีชีวิตของชาวนาวี่ให้แก่เจค

พันเอก ไมล์ ควอริตช์ หัวหน้ากองกำลังรักษาความปลอดภัยส่วนตัวของ RDA ได้สัญญากับเจคว่าจะช่วยรักษาขาของเขา ถ้าหากเขารวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับชาวนาวีและสถานที่ชุมนุมที่เรียกว่า โฮมทรี[37] ซึ่งตั้งอยู่เหนือพื้นที่ที่อุดมสมบูรณ์ไปด้วยแร่อันออบเทเนียมที่มากที่สุด เมื่อเกรซรู้เรื่องนี้ เธอจึงย้ายตัวเอง, เจคและนอร์มไปยังด่านหน้า ตลอดสามเดือนที่ผ่านมา เจคและเนย์ทีรี ต่างตกหลุมรักกัน ขณะที่เจคก็เริ่มมีความเห็นอกเห็นใจกับชาวพื้นเมือง หลังจากเจคได้รับการยอมรับให้เข้าสู่เผ่านาวีแล้ว เขากับเนย์ทีรี ต่างเลือกที่จะเป็นคู่รักต่อกัน หลังจากนั้นไม่นาน เจคเผยให้เห็นการเปลี่ยนแปลงของความจงรักภักดีของเขา เมื่อเขาพยายามปิดการใช้งานของรถปราบดิน ที่ขู่จะทำลายสถานที่ศักดิ์สิทธิ์ของชาวนาวี เมื่อควอริตช์แสดงวิดีโอหลักฐานที่เจคกำลังทำลายรถปราบดินแก่ ปาร์คเกอร์ เซลฟรินจ์ ผู้ดูแลของ RDA[38] และเมื่อเจคยอมรับว่าชาวนาวีจะไม่ย้ายออกจากโฮมทรี เซลฟรินจ์จึงสั่งให้ทำลายโฮมทรีทิ้งเสีย

ถึงแม้ว่าเกรซจะโต้แย้งว่าการทำลายโฮมทรีอาจทำความเสียหายแก่โครงข่ายประสาทชีวภาพของดาวแพนดอรา เซลฟรินจ์ให้เวลาเจคกับเกรซหนึ่งชั่วโมงเพื่อโน้มน้าวชาวนาวีให้อพยพออกจากโฮมทรีก่อนที่จะเริ่มการโจมตี เจคสารภาพกับชาวนาวีว่าเขาเป็นสายลับ ทำให้เขากับเกรซถูกจับตัวไว้ คนของควอริตช์ได้ทำการทำลายโฮมทรี ทำให้พ่อของเนย์ทีรี (หัวหน้าเผ่า) และชาวนาวีหลายคนต้องเสียชีวิต โมแอท ปล่อยเจคกับเกรซเป็นอิสระ แต่พวกเขาถูกบังคบให้ถอดออกจากร่างอวตารและถูกขังโดยกองกำลังของควอริตช์ นักบิน ทรูดี ชาร์คอน ไม่ชอบความโหดเหี้ยมของควอริตช์ จึงได้ปล่อยเจค, เกรซและนอร์ม และขับเครื่องบินไปส่งทั้งสามคนที่ด่านหน้าของเกรซ แต่ระหว่างหลบหนีนั้นเกรซถูกยิงโดยควอริตช์

เจคเชื่อมต่อกับโทรุก สัตว์นักล่าคล้ายมังกรซึ่งเป็นที่เกรงกลัวและเคารพของชาวนาวี เพื่อฟื้นฟูความไว้วางใจของชาวนาวีอีกครั้ง เจคพบชาวนาวีที่ลี้ภัยมาอยู่ที่ต้นไม้แห่งวิญญาณ และขอร้องให้โมแอทช่วยรักษาเกรซ ชาวนาวีพยายามช่วยเหลือโดยการย้ายเกรซจากร่างมนุษย์ไปยังร่างอวตารผ่านต้นไม้แห่งวิญญาณ แต่เธอเสียชีวิตก่อนที่กระบวนการจะเสร็จสมบูรณ์ เจครวมเผ่านาวีให้เป็นหนึ่งเดียวกัน จากการสนับสนุนของ ซูเทย์ หัวหน้าเผ่าคนใหม่ และบอกให้พวกเขารวบรวมเผ่าอื่น ๆ เพื่อมาร่วมต่อสู้ RDA ควอริตช์วางแผนโจมตีล่วงหน้าต่อต้นไม้แห่งวิญญาณ เชื่อว่าการทำลายล้างของมันจะทำลายล้างชาวพื้นเมือง ในวันก่อนสู้รบ เจคได้ขอร้องต่อเอวา ผ่านการเชื่อมต่อประสาทกับต้นไม้แห่งวิญญาณ เพื่อให้ช่วยเหลือชาวนาวี

ในระหว่างสงครามนั้น ชาวนาวีได้บาดเจ็บและเสียชีวิตเป็นจำนวนมาก รวมถึงซูเทย์และทรูดี แต่สัตว์ป่าในแพนดอราได้เข้ารวมสงครามและเข้ามาช่วยเหลือชาวนาวีอย่างคาดไม่ถึง ซึ่งเนย์ทีรีตีความว่าเอวาได้ตอบรับคำขอของเจค เจคได้ทำลายเครื่องบินทิ้งระเบิดก่อนจะถึงต้นไม้แห่งวิญญาณ ควอริตช์สวมชุด AMP หนีออกจากเครื่องบินลำดังกล่าวและพยายามทำลายเครื่องเชื่อมโยงอวตารที่มีร่างมนุษย์ของเจค เพื่อให้สัมผัสกับบรรยากาศที่เป็นพิษของแพนดอรา ควอริตช์เตรียมที่เชือดคอร่างอวตารของเจค แต่เนย์ทีรีได้ฆ่าควอริตช์และช่วยเจคจากการขาดอากาศหายใจ และได้เห็นร่างมนุษย์ของเจคครั้งแรก

มนุษย์ทุกคน ยกเว้น เจค นอร์มและบางคนที่ได้รับเลือกให้อยู่ต่อ ถูกขับไล่ออกจากดาวแพนดอราและส่งกลับไปยังโลก เจคได้ย้ายตัวตนจากร่างมนุษย์ไปร่างอวตารผ่านต้นไม้แห่งวิญญาณ