Peter Parker (Andrew Garfield) har svært ved at finde sig til rette som sit andet jeg - Spider-Man …

”The Amazing Spider-Man” er historien om den lidt nørdede Peter Parker (Andrew Garfield), der er et permanent mobbemål for gymnasiets Alfahanner og lever et lidt ensomt liv.

Som dreng blev han forladt af sine forældre, der var tvunget til at gå under jorden på grund af et gennembrud i faderens forskning for bio research firmaet OsCorp, men kort efter omkom de begge to i et flystyrt.

Siden har Peter boet hos sin onkel Ben (Martin Sheen) og tante May (Sally Field), der har opfostret ham som deres egen søn. 
En dag finder han nede i kælderen en mystisk dokumentmappe, der har tilhørt hans far. I mappen opdager han en stak hemmeligstemplede dokumenter med sin fars noter og pludselig ser han en chance for af at finde ud af, hvad der i virkeligheden skete med sine forældre.

Sporene leder ham direkte til OsCorp og hans fars tidligere kollega, Dr. Curt Connors (Rhys Ifans). Det lykkes ham at snige sig ind i OsCorps imponerende skyskraber, men under besøget bliver Peter ved et uheld bidt af en edderkop, der er del af et større eksperiment i et hi tech laboratorium.

Der går ikke længe før han begynder at vise symptomer på, at der er sket noget med ham, og at hans DNA ikke er helt, som den var før. Han kan pludselig en hel masse, som han ikke kunne før…
Efter et skænderi med onkel Ben går de begge ud i byens nattemørke gader, og i forbindelse med et røveri, bliver onkel Ben skudt og dør.

Med hjælp fra sine ny fundne evner forsøger Peter at finde onkel Bens drabsmand, men i takt med, at hans spektakulære evner bliver set af stadig flere, begynder han at bære maske under sin natlige kamp mod byens forbrydere, men politiet anser ham for en farlig vigilante, og udsteder en arrestordre på ham.
Som de fleste andre teenagere forsøger Peter samtidig at finde ud af, hvem han egentlig er og hvordan det hele egentlig hænger sammen.

Han forsøger også at finde ud af, hvordan han skal opføre sig i selskab med gymnasiets smukkeste og smarteste pige, Gwen Stacy (Emma Stone), og sammen prøver de nu på en gang at håndtere deres spirende kærlighed, loyaliteten over for familien og studierne og – ikke mindst – de hemmeligheder fra fortiden, der snart ikke alene truer deres forhold, men også hele storbyens befolkning.
Peter giver Dr. Conners sin fars gamle formler og Conners eksperimenter eskalerer indtil han prøver den færdige vaccine på sig selv.
Men eksperimentet går frygteligt galt, og Connors bliver forvandlet sig til det store og aggressive reptil, The Lizard, der snart truer med at angribe hele byens befolkning.
Og den eneste, der har styrke og viden til at forhindre den gigantiske truende katastrofe og redde byen, er Spider-Man…