Mimpi pada umumnya adalah suatu proyeksi bawah sadar yang hanya bisa dialami secara personal. Berbagai proyeksi baik-buruk, nyata atau tidak, semua itu hanya dapat dirasakan sendiri oleh si subyek. Apa jadinya kalau mimpi sudah tidak lagi bersifat pribadi, namun juga dapat “diinvasi” oleh orang lain? Inilah yang terjadi dalam Inception dimana teknologi telah berhasil mencapai tingkat yang memungkinkan manusia untuk masuk ke dalam mimpi dari individu lainnya.
Dominic “Dom” Cobb (Leonardo DiCaprio), seorang pria yang ahli dengan spesialisasi “mengambil” (lebih tepatnya mencuri) informasi yang ada dalam mimpi orang lain. Kemampuan tersebut telah menjadikannya sebagai seorang “Extractor” piawai yang jasanya dapat dimanfaatkan oleh pihak-pihak yang membutuhkannya. Dalam menjalankan operasinya, Cobb tidak bekerja sendirian. Ia dibantu oleh Arthur (Joseph Gordon-Levitt) sang “Point Man” yang bertugas mengamati perilaku atau kebiasaan dari target mereka, dan Nash (Lucas Haas) yang memegang peran sebagai “Architect” di alam bawah sadar. Pada suatu ketika, Cobb dipekerjakan oleh suatu perusahaan untuk melakukan proses ekstraksi dari alam bawah sadar seorang pengusaha besar yang bernama Saito (Ken Watanabe).
Tidak dapat berjalan sesuai rencana, aksi yang mereka lakukan ternyata harus mengalami kegagalan karena sebenarnya Saito telah mengetahui apa yang mereka lakukan terhadapnya dan tengah menguji sang Extractor untuk bekerja baginya. Atas kegagalan yang ia dan rekannya alami, Cobb memutuskan untuk bersembunyi dari Cobol, pihak yang sebelumnya telah mempekerjakan mereka pada misi tersebut. Namun, rencana mereka untuk lari tampaknya harus berubah sebagaimana Cobb yang sepakat menerima tawaran bekerja bagi Saito.
Tawaran Saito rupanya bukanlah hal yang lazim untuk Cobb lakukan. Berbeda dari proses ekstraksi yang sudah tidak asing lagi baginya, ternyata Saito menginginkan Cobb untuk melakukan sebuah proses inception dalam alam bawah sadar dari seorang calon penerus perusahaan kompetitornya yang bernama Robert Fischer (Cillian Murphy). Sepakat untuk menerima tawaran Saito, Cobb dan Arthur pun mulai bergerak dengan menyusun tim baru mereka. Sebagai Architect baru mereka, Cobb merekrut seorang gadis bernama Ariadne (Ellen Page), yang juga adalah murid dari ayah mertua Cobb (Michael Caine). Tidak hanya menemukan seorang Architect baru, mereka juga merekrut Eames (Tom Hardy) yang berperan sebagai “Forger” (pemalsu) dan Yusuf (Dileep Rao) sebagai “Chemist” untuk misi yang akan mereka jalankan. Bagaimanakah kelanjutan kisah Cobb bersama dengan rekan-rekan timnya?