影片《盗梦空间》讲述由莱昂纳多·迪卡普里奥扮演的造梦师，带领约瑟夫·高登-莱维特、艾伦·佩吉扮演的特工团队，进入他人梦境，从他人的潜意识中盗取机密，并重塑他人梦境的故事。影片以极富创意的梦境元素和视觉特效获得了众多影迷的追捧，而导演在该片中展现的鬼斧神工的叙事技法使得影片极具可看性和思考价值。

多姆·柯布（莱昂纳多·迪卡普里奥饰演）是一位经验老道的窃贼，他在这一行中算得上是最厉害的，因为他能够潜入人们精神最为脆弱的梦境中，窃取潜意识中有价值的秘密。柯布这一罕见的技能使他成为危险的企业间谍活动中最令人垂涎的对象，但这也让他成为了一名国际逃犯，失去自己的所爱。如今柯布有了一个赎罪的机会，只要完成最后一项任务他的生活就会回复本来面目。与以往不同的是，柯布和他的团队这一次的任务不是窃取思想，而是植入思想。如果他们成功，这就是一次完美犯罪。但是即使提前做好了细致专业的安排，也无法预料到危险的敌人对他们的行动早已了如指掌，而只有柯布能够预料到敌人的行踪。在任务中，柯布和他的同伴亚瑟未能成功窃取雇主所需要的资料，从而面临着两天之内被杀的危险。
为了保命，他们的另外一个同伴把他们出卖给了之前他们窃取梦境的对象–斋藤，斋藤找到柯布和亚瑟，希望他们能够为自己服务，也就是找到全球垄断巨头的儿子费雷，在费雷的头脑中植入遣散公司的意念，从而消灭自己的竞争对手。
由于柯布迫切的想回家见自己的儿女，他答应了斋藤的请求，开始了对费雷意念植入的一系列计划，然后在费雷飞往洛杉矶的途中实施了这个计划。
柯布等一行六人将费雷带入了事先造好的梦境，对费雷进行意念的培养，然而费雷先前曾受过防止在梦中被袭击的专业训练，于是在第一层梦境中，他们受到费雷意念里保卫队的猛烈攻击，但在他们机智的与保卫队周旋后，他们最终成功进入第二、三，甚至第四层梦境，成功的将遣散公司的意念植入费雷脑中，化解了费雷与其父亲的矛盾。

在这中间，柯布受到了前妻莫尔的阻挠，使计划几乎失败，但柯布最终战胜了自己，摆脱了自己头脑中前妻幻影人物的诱惑，进入另一层梦境，试图带回斋藤。电影在最后留给大家一个悬念。柯布在“回到现实”与儿女团聚之后，用陀螺测试是否还在梦境中，电影突然结束，引人无限遐想。