The Amazing Spider-Man er historien om Peter Parker (Garfield), en utstøtt elev på videregående som ble forlatt av foreldrene som ung, og oppdratt av av sin onkel Ben (Sheen) og tante May (Field).

Som de fleste tenåringer prøver Peter å finne ut hvem han er og hvordan han ble den personen han er i dag. Peter må også forsøke seg frem i sin første ungdomsforelskelse med Gwen Stacy (Stone), og sammen strir de med kjærlighet, forpliktelser og hemmeligheter. Da Peter oppdager en mystisk dokumentmappe som tilhørte faren, begynner en jakt for å forstå foreldrenes forsvinning, noe som fører ham direkte til Oscorp og laboratoriet til dr. Curt Connors (Ifans), farens tidligere samarbeidspartner. Da Spider-Man er på kollisjonskurs med Connors' alter ego, The Lizard, må Peter foreta livsviktige valg om å ta i bruk sine krefter og forme sin skjebne for å bli en helt.