피터 파커(토비 맥과이어)는 메리 제이(커스틴 던스트)에 대한 사랑을 지키고 스파이더맨의 의무도 수행하며 대중들에게 사랑 받는 영웅으로 거듭난다. 그러나 그 평화로움에 불길한 기운이 감돈다. 스파이더맨은 외계에서 온 수수께끼의 유기체 심비오트에 감염되고 블랙 슈트 스파이더맨으로 변화한다. 더 강력해진 파워를 얻게 된 그는 자신의 힘에 도취되어 마음껏 세상을 즐긴다. 상상을 초월하는 힘을 지니게 된 스파이더맨, 그리고 그를 노리는 샌드맨(토마스 헤이든 처치), 강력한 악당으로 진화한 베놈(토퍼 그레이스)의 피할 수 없는 사상 최대의 대결이 시작된다.