實驗用的小猩猩被帶走
一片原始森林中，高大的樹木靜謐幽深，隨著一聲槍響劃破天空，一隻只大猩猩倒在了獵人的槍口下，被關進了鐵籠，運往未知的地方。
鏡頭轉到一個基因公司研究室，科學家威爾是一名基因研究學者，以研究大腦基因，開發新型藥劑、造福人類為己任，主要研究治療老年痴呆的基因藥物。
他找到一頭黑猩猩做藥劑實驗，一次實驗後發現注射過藥物的黑猩猩明顯提高了認知能力和智商，外在特徵為眼眸出現了綠色斑點，並無其他隱患出現。
威爾興奮地去找公司老闆展示實驗成果，並要求進行人體實驗嘗試。
一番辯論後，老闆同意開展董事會，但他表明，
機會只有一次。在董事會上，威爾正在進行緊張的演講，可是實驗主角黑猩猩卻襲擊了接近它的工作人員，闖入會議室被保安人員開槍射殺，直接導致死亡。威爾的研究專案失敗了，老闆下令所有用於實驗的猩猩強行安樂死。
飼養員發現了剛出生的小猩猩，他不忍心讓小猩猩也死亡，於是將它交給了威爾。威爾頓時明白，黑猩猩發狂不是藥劑失敗，而是出於保護幼崽的母性本能。迫於無奈，威爾將它帶回了家。
威爾的父親是一名音樂老教師，患有老年痴呆症，記憶時常斷層錯亂，而且脾氣暴躁，對於小猩猩的到來顯得十分高興，為它起名為凱撒。在給凱撒餵奶時，威爾發現凱撒很聰明，並且擁有和母親一樣的綠色斑點。
眼看時間飛逝，小猩猩凱撒逐漸長大，在他三歲的時候展現出超出同齡人類的智力，威爾認為是母體的基因藥物遺傳給了凱撒，於是威爾就在自己家裡，利用凱撒的身體繼續進行著研究實驗。
在他的悉心照料下，凱撒長大了，他很聰明，除了原來的攀爬本能外，甚至還學會了手語，非常善於下象棋。威爾的父親也在時間的侵蝕下，病情越發嚴重。
由於凱撒高於同齡人類的智力，威爾認為基因藥物是有效的，他下定決心冒險從實驗室偷藥劑，為父親注射了新型藥劑。第二天房間傳來悅耳的鋼琴聲，顯然藥劑有效了， 威爾的父親奇蹟般的恢復了大腦機能，他康復了。
凱撒身上藥物的作用開始發作
有一天，呆在家裡的凱撒透過窗戶看到了騎腳踏車的鄰居孩子，好奇心下它跑進了鄰居的房子，被鄰居發現之後追打，不幸腿部受傷。威爾帶它去獸醫院治療，意外結識了醫生卡洛琳。
卡洛琳建議威爾應該讓凱撒有更大的空間生活，家裡太小了，他們開車來到高大茂密的紅樹林。凱撒靈活的穿梭、攀爬，非常的高興。
轉眼數年過去了，小凱撒已經成為一隻成年黑猩猩。威爾和卡洛琳在相處過程中感情越來越深，他們相戀了。
一次回家的途中，他們遇到了被主人牽著的狗，凱撒感受到自己脖子上同樣的項圈，心情十分低落，詢問威爾自己是寵物嗎？威爾回答說：“不，我是你的父親。”然而這個回答並不能讓凱撒滿意。
無奈之下，威爾帶著凱撒去自己工作的公司，告訴凱撒它是從這裡出生的，凱撒的母親去世後將它帶回了家。
與此同時，基因藥物的副作用逐漸顯露出來，威爾父親的病情復發了，而且比之前更加嚴重，身體的免疫系統對藥物產生了排斥，基因治療逐漸失效。
一天，威爾父親撞壞了鄰居的車，被憤怒的鄰居粗暴的指責。凱撒認為威爾的父親受到了傷害，衝上去阻止，暴怒之下咬斷了鄰居的手指。
法院認為凱撒是具有攻擊性的野獸，將凱撒強行關入猩猩管理所，威爾和凱撒被迫分開。
為了父親的病情，威爾找到公司老闆，向他展示了藥物的效果。使用過藥物的父親戰勝了病魔，但有一個併發症。藥物的功效比預測的還要好，不僅僅可以治療老年痴呆，普通人服用會對智力有很大的提高，它需要接著改良藥物的成分。在高利益的驅使下，老闆答應威爾繼續研究。
凱撒在管理所的生活並不像威爾所想的那樣舒適。
管理所將猩猩們關在狹小的鐵籠中，投擲劣質的食物，看守者也對凱撒實行了多種殘酷的手段。穿著衣服的凱撒顯然不太容易和它們交流，經常被欺負。
晚上想家的凱撒，在牆上畫出自己房間窗戶的輪廓，依靠在牆上，彷彿透過它可以感受到家裡的溫暖。
威爾繼續進行改良藥物，他選中了一隻新的黑猩猩進行實驗，實驗過程中藥物意外洩露。他的飼養員吸入到藥物，當時並沒有發生任何異樣。這一次實驗很成功，黑猩猩的智力明顯提高，也並沒有出現任何副作用。
在管理所，一隻會手語的長毛紅猩猩，它要比其他猩猩的智力都高，凱撒可以和它簡單地用手語交流。
在它的幫助下，凱撒逐漸適應管理所的生活。
一次探視時間，威爾表示無法帶凱撒回家，生氣的凱撒擦掉了牆上的窗戶，他知道想要出去只能依靠自己。
凱撒雖然表面是猩猩，但是智力是人類的級別，人類用於關押動物的設施根本無法對凱撒有效。聰明的他發現了逃出去的方法。
一天，管理員帶朋友參觀管理所，並用電擊棒觸碰鐵籠，猩猩們被電得一陣尖叫。凱撒假裝偷襲遊客，趁亂偷盜一把小刀製作成開門工具。 他成功開啟鐵籠，並放出來最大的黑猩猩首領，在猩猩首領的幫助下，制服了欺負過他的猩猩，凱撒成為管理所猩猩的新首領。
這天威爾將研製好的新藥帶回家，希望新藥可以幫助父親康復，卻在父親的拒絕下，放棄了使用新藥。
最終威爾的父親去世了，威爾很是傷心。
由於對金錢的貪婪，老闆擅自授權新型藥物批次生產，他不顧及風險的利己做法讓威爾很是生氣，威爾憤然退出了實驗室研究，因吸入的藥物導致生病的飼養員，因尋找威爾無果，最終被發現死在家裡。
威爾給管理所負責人一疊鈔票，想要接回凱撒。
凱撒看見威爾手中的項圈和其他大猩猩，他拒絕了威爾，留在了管理所。凱撒想要解救所有的大猩猩，回到森林自由生活，他很想回家，但是他的同類現在都在受苦。作為同族中的最高智商，他必須擔起重任。
凱撒讓所有的猩猩都吸入藥物
晚上凱撒偷了看守員的餅乾分給其他猩猩，他希望猩猩都團結起來。但猩猩總歸還是動物，它們的智商和凱撒還是有很大區別的，想要它們和人類一樣的認知太難。
一次偶然的機會，凱撒看到了鐵門的密碼，趁著夜色從管理所逃了出去，偷偷回到威爾的家裡，拿走了威爾藏著的新藥，給所有的猩猩吸入藥物，提高智力。第二天猩猩醒來之後，眼睛變異為綠色，所有猩猩的智商瞬間提升。
在凱撒的帶領下，他們聚集到一起開會，管理所負責人看到後，並不認為有狀況就回家了。夜裡所有猩猩回到牢中休息，看管員檢查時發現凱撒並沒有回來，十分生氣，拿上電擊棒走向凱撒，並大聲呼叫同伴，凱撒在反抗中怒吼說出“不”。
看守員當時就震驚了，猩猩居然說話了。凱撒釋放了所有的猩猩，看守員被關進鐵籠。猩猩們從管理所逃離，他們要去解救實驗室和動物園裡的所有猩猩。
威爾發現凱撒竟然回過家，給管理所打電話，結果沒有人接聽。隨後他趕到管理所，發現了被襲擊的看守員，並且發現新型藥物的空瓶。威爾從監控錄影中看到，凱撒襲擊了看守員，帶領著猩猩逃出管理所，不知去向。
威爾想到凱撒要去的地方，他和卡洛琳開車前往基因公司，老闆接到了助手的電話，得知飼養員因為暴露在新型藥物下而感染死亡。新型藥物可以提高人類的智力，但對人類有害。
而此時的凱撒帶領猩猩逃出後，指揮他們兵分兩路，凱撒帶領一部分猩猩前往基因研究所，其餘的猩猩則一路前往動物園，救出眾多的猩猩，隊伍在不斷的壯大。
偵探在老闆的指引下，一路追擊大猩猩，駕駛直升機找到猩猩們的去向，追擊著大猩猩穿過公園和街道，他們的目的地是紅樹林，想要到達紅樹林需要穿過紐約大橋。
凱撒終於過上了嚮往的叢林生活
偵探在橋上部署了嚴密的武裝防守，封鎖了橋南向橋北逼近，嚴防死守。凱撒指揮大猩猩一部分從橋上走，一部分從橋下走。它帶領其餘的情形猩猩率先解決了騎兵。借用車輛和大霧的掩蓋向橋中間衝去，所有的火力向它們集中發射，隱藏起來的大猩猩在附近突然出現，雙方展開殊死搏鬥。
直升機依靠有力的空中優勢射殺了許多大猩猩，然後按照老闆的指示，火力瞄準了凱撒。危急之時，大猩猩首領跳上直升機和直升機同歸於盡，在橋上發生爆炸，最終載著老闆的直升機掉入海里，掃清了所有阻礙。
凱撒帶領大猩猩向紅樹林前進，威爾追著凱撒進入紅樹林，大喊著凱撒的名字，凱撒出現在威爾的面前。威爾勸說凱撒住手，他很明白人類會做出多麼可怕的事情，他希望凱撒和他一起回家。
凱撒看著猩猩群體，看著森林，它抱著威爾在他耳邊說，森林就是它的家，凱撒已經到家了。威爾意識到森林才是凱撒的家，它應該在森林中肆意成長，而不是躲在小小的屋子裡度過餘生。最終威爾選擇放手。
本片的結尾是威爾的鄰居坐車前往機場上班，地面上掉落一滴鮮血，病毒在人類之間飛速傳染，遍及全球，預示著危機毀滅的到來。
本片是美國經典科幻電影《猿球崛起1》。黑猩猩凱撒的成長經歷可謂是跌宕起伏，也揭露了人性的本質。人類的進步依靠自然，隨意向自然索取，甚至掠奪，人類利用高科技造福人類，卻用無辜的動物作實驗。
動物哀求的眼神和無助的吶喊，換來的只是無盡的實驗和安樂死，最終在人類的逼迫下奮起反抗。這是一部揭示人與自然的電影。
