История начинается сразу после событий предыдущей части, где семья Салли потеряла старшего сына Нетейама. Они живут у водного народа меткайина, пытаются справиться с горем, но жизнь на Пандоре не даёт им покоя.
Семья Салли всё ещё в трауре. Джейк и Нейтири тяжело переживают смерть сына. Нейтири теперь ещё сильнее ненавидит людей, потому что считает их виноватыми во всём плохом, что случилось. Ло’ак, младший брат, винит себя в смерти Нетейама — он не послушал отца и полез в драку, из-за чего всё и произошло. Джейк держит дистанцию с сыном, пытается быть строгим, но внутри тоже разрывается. Маленькая Тук просто грустит, а Кири и Паук стараются поддерживать всех.
Паук — это приёмный сын Джейка и Нейтири, он человек, поэтому дышит только через специальную маску с кислородом. Однажды ночью маска у него садится, и Паук чуть не задыхается. Джейк с Нейтири решают, что его нужно отвести обратно в лагерь учёных-людей, где ему будет безопаснее и где можно починить или заменить оборудование. Вся семья отправляется в путь вместе с ним на большом торговом караване — это такие летающие корабли, которые тянут огромные медузоподобные существа. Они летят через небо, надеясь спокойно добраться.
Но по дороге на них нападают разбойники из клана мангкван, которых ещё называют народом пепла или пепельными людьми. Это агрессивный клан на’ви, которые когда-то потеряли свой дом из-за вулкана и теперь отвергли богиню Эйву. Они живут огнём, грабежом и войной. Во главе стоит их предводительница Варанг — сильная, жестокая и очень харизматичная женщина-воительница. Её воины нападают внезапно, поджигают корабли, грабят всё подряд и убивают многих. Караван разлетается в разные стороны, семья Салли разбрасывается. В суматохе Джейка захватывает Куоритч — тот самый полковник в теле на’ви, который всё ещё охотится за Джейком.
Джейк и Куоритч вынуждены временно работать вместе, чтобы найти Паука, который потерялся в хаосе. Тем временем Паук падает без сознания — маска окончательно села. Кири, приёмная дочь Джейка, которая обладает необычной связью с природой, в панике действует инстинктивно. Она берёт грибницу, мицелий из земли Пандоры, и вводит его в тело Паука. Происходит настоящее чудо: Паук начинает дышать воздухом Пандоры без маски! Его тело меняется, он теперь может жить как на’ви. Это открытие потом сильно повлияет на весь сюжет.
Мангкван захватывают в плен Джейка, Куоритча и детей. Варанг требует от Куоритча научить её клан пользоваться огнестрельным оружием и огнемётами. Куоритч соглашается — ему нужна союзница против Джейка. Кири в это время использует свою силу: она приказывает растениям и корням убить стражников, и все пленники сбегают. Учёные-люди Нор и Макс, которые дружат с Джейком, узнают про мицелий Паука и думают, что это можно использовать, чтобы все люди могли дышать на Пандоре без масок. Это огромный прорыв, но и большая опасность.
Кири пытается узнать больше о своём происхождении. Она чувствует, что родилась от самой Эйвы, но когда пытается соединиться с ней через нейронную связь, что-то блокирует. Куоритч тем временем сближается с Варанг. Он дарит ей оружие, учит воевать по-новому, и между ними даже вспыхивает романтическая связь. Варанг видит в нём силу, а он — союзницу, которая ненавидит слабость и миролюбие других кланов.
Паук и Кири проводят время вместе. Она помогает ему освоить новую способность — соединяться нейронно с животными и растениями Пандоры. Между ними возникает нежное чувство, они даже целуются. Это момент тепла посреди всей войны и хаоса. Но идиллия длится недолго: Куоритч снова захватывает Паука и приводит огромный отряд мангкван к деревне меткайина. Он требует, чтобы Джейк сдался, иначе будет кровь. Джейк, чтобы защитить свой народ, сдаётся. Его и Паука увозят на базу ресурсов развития администрации — РДА.
Ло’ак в это время ищет своего друга — огромного тулкуна по имени Паякан. Он узнаёт, что РДА планирует большую охоту на целую стаю тулкунов. Ло’ак хочет предупредить и защитить их. На базе Паука тестируют учёные РДА — они изучают, как мицелий позволил ему дышать. Джейка готовят к казни. Нейтири проникает на базу тайком, чтобы спасти мужа. Ей помогает биолог РДА по имени Ян Гарвин, который перешёл на сторону на’ви. Они освобождают Джейка, и все трое — Джейк, Нейтири и Паук — сбегают.
После побега Джейк в отчаянии думает, что ему придётся убить Паука, чтобы РДА не смогла использовать его способности против на’ви. Но в последний момент он не может этого сделать. Паук — его сын, пусть и приёмный. Джейк и Нейтири обнимают мальчика, и в этот момент семья становится ещё крепче.
Вернувшись к меткайина, Джейк предупреждает совет тулкунов об опасности. Но тулкуны — пацифисты и не хотят менять свои традиции. Тогда Ло’ак приводит Паякана и другого изуродованного тулкуна по имени Тан’ок, который выжил после жестокой охоты людей. Старейшины видят шрамы и наконец решаются действовать. Джейк снова соединяется с огромным летающим хищником Торуком — последней тенью — и собирает воинов из разных кланов на’ви. Все готовятся к большой битве.
Когда флот РДА прилетает на охоту за тулкунами, на’ви и тулкуны устраивают засаду. Но Куоритч с мангкван неожиданно появляются и переворачивают всё в свою пользу. Битва становится очень жестокой. Матриарх меткайина Ронал получает тяжёлую рану и умирает во время родов. Нейтири помогает принять её новорождённого ребёнка по имени Прил, но потом сама попадает в плен к врагам.
В самый тяжёлый момент Кири с помощью Паука и маленькой Тук наконец-то полностью соединяется с Эйвой. Она просит о помощи, и природа Пандоры отвечает. Все животные, растения и даже сама земля восстают против сил РДА. Дикие звери нападают на солдат, спасая загнанных тулкунов. Варанг пытается убить Нейтири, но Кири отбрасывает её своей силой. Тан’ок убивает главного охотника на тулкунов Мика Скорсби. Джейк и Куоритч в это время падают в зону магнитного возмущения, где разрушаются остатки кораблей РДА. Они дерутся один на один, но вдруг Паук срывается с плавающей скалы. Враги вынуждены на время забыть вражду и вместе спасать мальчика.
Когда к ним подлетают Нейтири с детьми, Куоритч в финальном порыве бросается вниз со скалы, жертвуя собой или просто исчезая в хаосе — его судьба остаётся загадкой.
После битвы всё успокаивается. Паук вместе с меткайина соединяется с подводными деревьями духов. Там он встречает всех умерших на’ви, включая Нетейама. Кири показывает ему свою мать Грейс и проводит обряд посвящения. Паук наконец-то становится полноценным членом народа на’ви. Семья Салли пережила ещё одну войну, но цена была высокой. Они потеряли друзей, но обрели ещё большую силу в единстве с Пандорой и друг с другом. Конец намекает, что борьба не закончена, но в этот момент побеждает надежда и связь с природой.
Вся история — это про горе, про выбор между миром и войной, про то, как даже отвергнутые и сломанные могут найти своё место. Джейк и Нейтири учатся прощать себя и детей, Ло’ак растёт и берёт ответственность, Кири открывает свою настоящую силу, а Паук наконец находит дом. Пламя войны оставляет пепел, но из пепла всегда может вырасти новое. Фильм показывает, что настоящая сила — в семье, в природе и в умении вставать после падения.
