Minęły dwa lata, odkąd Peter został Spider-Manem i udało mu się powstrzymać Normana Osborna, znanego jako Zielony Goblin, przed terroryzowaniem miasta, które przysiągł chronić. W czasie, gdy Peter był bohaterem, jego życie osobiste bardzo ucierpiało, jego przyjaźń z Harrym pogorszyła się, a Mary Jane właśnie zaręczyła się z innym mężczyzną. Przede wszystkim Daily Bugle bez przerwy oczerniało Spider-Mana. Peter wkrótce osiąga punkt krytyczny po tym, jak zauważa, że ​​jego moce zanikają, natychmiast rezygnuje z roli Spider-Mana, aby utrzymać normalne życie. Chociaż Peter zrezygnował z bohaterstwa, przestępczość w mieście gwałtownie wzrosła. Podczas nieudanego eksperymentu fuzji prowadzonego przez kolegę naukowca Otto Octaviusa zostaje Doktorem Octopusem, który jest teraz uzbrojony w dodatkowe wyrostki. Doc Ock ponownie próbuje odbudować swój eksperyment, mając nadzieję, że dostarczy miastu niekończącą się energię. Peter musi zdecydować się na powrót do bohaterstwa, aby powstrzymać swojego idola, który stał się wrogiem, przed zniszczeniem miasta.

Zbliża się zakończenie szkoły, ale pomimo tego Peter Parker (Andrew Garfield) ma ważniejsze sprawy na głowie. Jego życie utknęło pomiędzy ściganiem złych facetów jako Spider-Man a spotkaniami z ukochaną Gwen Stacy (Emma Stone). Peter nie zapomniał o obietnicy złożonej ojcu dziewczyny, jednak nie potrafi jej dotrzymać. Wszystko zmienia się, gdy w mieście pojawia się nowy złoczyńca, Electro (Jamie Foxx).