Peter Parker (Tobey Maguire) é um jovem muito estudioso que mora com seus tios, Ben (Cliff Robertson) e May (Rosemary Harris), desde que seus pais faleceram. Inteligente e com um grande interesse pela ciência, Peter tem dificuldade em se relacionar com seus colegas, por ser tímido e considerado um "nerd". Até que, em uma visita dele a uma demonstração científica sobre aranhas criadas geneticamente, um acidente inesperado faz com que um desses animais pique Peter. A partir de então seu corpo é quimicamente alterado pela picada da Aranha, fazendo com que Peter possa escalar paredes e tetos, emitir pelos punhos um fluido ultra-resistente semelhante à uma teia de aranha e seja dotado de um "Sentido de Aranha", que o avisa sempre que há perigo por perto. Fica também com super-força e visão ampliada. Inicialmente Peter pensa em usar seus novos poderes para ações egoistas como ganhar dinheiro e adota o nome de "Aranha Humana" para se apresentar em lutas-livres de exibição na TV. Ao anunciá-lo, o apresentador se confunde e o chama de "Homem-Aranha". Porém, ao permitir que um ladrão fuja por não considerar sua função capturá-lo, o fugitivo acaba assassinando seu tio Ben. A partir de então, Peter aprende que com grandes poderes vem grandes responsabilidades (frase essa que ouvira do seu falecido Tio Ben) e decide se tornar um combatente contra o crime, o super-herói "O Espetacular Homem-Aranha" e não mais usa seus poderes para proveito próprio. Ao enfrentar o crime e defender os inocentes, ele encontra seu primeiro grande desafio: enfrentar um super-vilão, o psicótico Duende Verde (Willem Dafoe). Esse inimigo na verdade é o empresário Norman Osborn que, após ter sido exposto à um gás experimental, mudou para uma segunda personalidade maligna e de grande intelecto e força física.