梦境：影片一开场科布遇到富商齐藤，他与合作伙伴阿瑟窃取齐藤的商业机密，被科布妻子梅尔从中破坏，科布和阿瑟从梦中醒来。

　　梦中梦境：在一个破旧房间里，假象的梦境防御者围攻房间，齐藤和科布仍处于梦境中，在梦境侵入者攻进房间一刹那，首先醒来的阿瑟将科布扔进浴缸，以此回到现实中。

　　现实：齐藤找到科布和阿瑟，策划一次盗梦新计划——通过植入梦境来打消能源富商继承人菲舍垄断全球能源的想法，承诺成功后帮助背着杀妻罪名的科布重返美国。科布为此心动，并在全球各地找到“盗梦”的合作伙伴，植入计划展开。

　　梦境(第一层)

　　植入地点：飞往洛杉矶的航班头等舱。

　　在目标人物菲舍梦境中，科布和合作伙伴用一辆出租车绑架了菲舍，却遭遇梦境防御者追逐，齐藤中弹危在旦夕。

　　中弹的齐藤若不能进入第二层梦境，就会死去，所以众人商量后，除了优素福之外的其他人进入第二层梦境，向菲舍反植入。

　　梦境(第二层)

　　在一个酒店里，这时科布的身份是负责菲舍安全的经理。科布告诉菲舍梦境存在真实性，从而获取菲舍的信任。为了让菲舍更进一步接近其父亲，同时拖延齐藤活命时间，众人决定进入第三层梦境。

　　梦境(第三层)

　　地点是雪山，同样科布等人要摆脱梦境防御者的攻击，在他们掩护之下，菲舍被送往基地核心去见父亲。与此同时，优素福开车受到攻击，不得不让众人醒来。

　　菲舍见到躺在医院的父亲，在听到父亲说：“我对你很失望，希望不要跟我一样”之后，菲舍情感崩溃。此时发生意外，梅尔将菲舍一枪杀死，而齐藤也在此死去。为了在迷失域找到菲舍和齐藤，科布和阿里阿德涅要进入梦境第四层。

　　梦境(第四层)

　　实际上，这是科布和妻子梅尔花了50年所打造的城市。在此之前，科布已经将梅尔作为实验目标植入意识，导致梅尔分不清何为梦境，何为现实。始终活在梦境中的梅尔要求科布与其一同生活在此，而遭到科布的拒绝。绝望的梅尔自杀从而长期生活在科布梦境意识里。在穿越最后一刻，阿里阿德涅回到现实中。

　　梦境(迷失域)

　　剧情又回到影片开头，科布见到在迷失域中老去的齐藤。

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