Film ini mengisahkan tentang Katara
(Nicola Peltz) dan kakak laki-lakinya, Sokka (Jackson Rathbone), sedang
berada di dekat sungai yang terletak di Suku Air Selatan, sebuah
pedesaan kecil di Kutub Selatan. Saat berburu, keduanya menemukan sebuah
bongkahan es yang menembakkan sebuah cahaya ke langit. Di dalam
bongkahan es tersebut adalah Aang (Noah Ringer), anak laki-laki berumur
13 tahun, dan seekor bison terbang bernama Appa. Tanpa mereka ketahui,
Aang adalah seorang Avatar, satu-satunya orang di seluruh dunia yang
dapat mengendalikan semua elemen, yang telah lama hilang. Seratus tahun
telah berlalu sejak Bangsa Api mendeklarasikan perang pada ketiga bangsa
elemen yang lain; Air, Bumi dan Udara, sebagai rencananya untuk
menguasai dunia.
Sementara itu, Zuko (Dev Patel), adalah seorang lelaki berumur 18
tahun yang merupakan pangeran Bangsa Api yang terbuang. Zuko sedang
dalam misi dari ayahnya untuk menangkap Avatar dan membawanya pada
ayahnya, Raja Api Ozai, agar Zuko dapat pulang ke rumah. Melihat
secercah cahaya yang berasal dari bongkahan es Aang, Zuko dan pasukan
Bangsa Apinya pergi ke Southern Water Tribe dan meminta penduduk untuk
menyerahkan Aang. Aang pun menyerahkan dirinya pada Zuko, kemudian di
atas kapal, Aang diperiksa oleh paman Zuko, Iroh (Shaun Toub). Namun
Aang berhasil kabur menggunakan tongkat terbangnya dengan bantuan dari
Appa yang dikendarai oleh Katara dan Sokka.
Saat mencari tempat perlindungan yang baru, Aang mengungkapkan pada
Katara dan Sokka bahwa ia harus menguasai pengendalian semua elemen,
namun ia hanya dapat mengendalikan udara. Katara pun membantu Aang untuk
mengendalikan air menggunakan sebuah gulungan ilmu air di perjalanan
mereka menuju Northern Water Tribe, di mana Aang dapat belajar
pengendalian air dari masternya langsung.
Sesampainya di Suku Air Utara, Aang disambut dengan ramah oleh para
penduduk, sementara Sokka langsung dekat dengan putri Suku Air Utara,
Yue (Seychelle Gabriel). Aang pun mendapat pelatihan dari Pakku, master
pengendalian air, bersamaan dengan Katara yang juga menjadi semakin kuat
dalam pengendalian airnya. Setelah itu, Bangsa Api sampai di Suku Air
Selatan dan mulai menyerang untuk menangkap Aang. Aang pun memasuki
Spirit World untuk menemukan Dragon Spirit yang dapat memberikannya
nasihat tentang bagaimana mengalahkan Bangsa Api. Aang pun berhasil
mendapatkan nasihat dan kembali lagi ke dunia nyata. Saat perang
berkecamuk, Zhao, salah satu jenderal Bangsa Api, menangkap Moon Spirit
yang juga disebuat sebagai Ocean Spirit dan mengambil bentuk seekor
ikan. Dengan ditangkapnya Moon Spirit, Bangsa Air kehilangan kekuatannya
sehingga Bangsa Api dapat dengan lebih leluasa menyerang mereka. Yue,
yang mengaku hidup dari kekuatan Moon Spirit mengorbankan dirinya untuk
memulihkan kembali Moon Spirit. Sementara itu, Aang memasuki Avatar
State dan berubah menjadi sebuah gulungan air raksasa yang mengusir
pergi pasukan Bangsa Api.
"Hati adalah tempat di mana peperangan berakhir."