Christopher Nolans bewerking van The Odyssey levert een thuiskomstverhaal vol lagen van betekenis onder de oppervlakkige gebeurtenissen. De film volgt Odysseus op zijn lange terugkeer naar Ithaca na de Trojaanse Oorlog, culminerend in een finale die persoonlijke verantwoordelijkheid en maatschappelijke genezing benadrukt.
Na ontmoetingen met een Cycloop, de Laestrygonen en geesten in Hades te hebben overleefd, arriveert Odysseus op Ithaca, ziet er verfomfaaid uit en neemt de gedaante aan van een bedelaar. Hij herenigt zich met zijn trouwe varkenshoeder Eumaeus, die meldt dat volgelingen van Antinous hem hebben aangevallen en nu een complot smeden tegen Telemachus bij de tempel van Pylos.
Odysseus grijpt in bij de tempel in zijn bedelaarsvermomming, steekt het gebouw in brand en ontsnapt met zijn zoon te midden van de chaos. Terug in de grote zaal verdraagt hij spot van de vrijers terwijl zijn oude hond Argo hem herkent en zijn laatste krachten gebruikt om met zijn staart te kwispelen.
Penelope vraagt een privégesprek met de bedelaar en lijkt hem als haar echtgenoot te herkennen. Daarna beveelt ze een wedstrijd voor haar vrijers: de boog van Odysseus spannen en een pijl door een rij bijlhoofden schieten. Wapens worden vastgezet en uitgangen afgesloten voordat de proef begint.
Geen van de vrijers slaagt. Odysseus treedt naar voren, volbrengt de onmogelijke prestatie en vecht samen met Telemachus. Na een fel gevecht verslaat en doodt hij Antinous.
In gesprek met Penelope bekent Odysseus schuld over de val van Troje en de daden van zijn bemanning. Hij onthult dat Athena verscheen in de gedaante van een jonge vrouw die door zijn soldaten in een Trojaanse tempel werd gedood. Uit angst dat hij en zijn mannen de voorspelde Zeevolken zijn die de beschaving zullen vernietigen, kiest hij voor zelfverbanning zodat Telemachus kan regeren.
Beschaving zal opnieuw oprijzen. De dageraad zal over de duisternis breken en onze fouten zullen opnieuw vergeten worden.
De film eindigt met Odysseus die reflecteert dat het verbranden van de muren van Troje effectief de muren van de wereld heeft verbrand. Het laatste beeld keert terug naar het Trojaanse Paard en herinnert kijkers aan de blijvende gevolgen van zijn daden uit het verleden.
Athena manifesteert zich niet als krijger maar als raadgeefster in een sjaal. De onthulling in het derde bedrijf toont dat ze het gezicht draagt van de vrouw die werd gedood in de Trojaanse tempel waar soldaten ook haar standbeeld ontheiligden. Flashbacks verwijzen naar de Zeevolken als indringers die over zee zouden komen en de Bronstijdwereld zouden beëindigen.
Odysseus beseft dat hij en zijn bemanning die profetie vervullen door hun daden bij Troje, wat zijn vertrek naar het onbekende westen inluidt.
Met zijn vader vertrokken, neemt Telemachus de troon, verzekert de stabiliteit van Ithaca en groeit naar volwassenheid met steun van bondgenoten aan het hof.
De boog- en bijlproef dient als bewijs van identiteit, waarbij alleen Odysseus de prestatie kan leveren. De film bevat de Cycloop, Laestrygonen, Sirenen en Scylla onder zijn mythische sequenties. Zeus' wet van gastvrijheid, of Xenia, kadert het gedrag van de vrijers en Odysseus' eigen schending wanneer hij hen binnenshuis aanvalt.
Slachtoffers zijn onder meer de meeste bemanningsleden van Odysseus nadat zij het vee van Apollo hebben geslacht, diverse doden door monsters, Agamemnon gedood door Clytemnestra en haar daaropvolgende moord door Orestes. Argo sterft bij de terugkeer van zijn meester. Antinous valt door Odysseus. Helena van Troje verschijnt met een litteken op haar gezicht, waardoor haar beroemde schoonheid afneemt.