O ex-lutador Luke (Jason Statham) vive perambulando pelas ruas sem rumo, até que um dia livra a vida de uma garota da mira dos mafiosos. A menina é um fenômeno da matemática, e tem memorizada a combinação de um cofre que vários criminosos matariam para descobrir. A partir desse encontro, Luke terá que proteger a garotinha das máfias russa e chinesa, além dos policiais corruptos.
Em 2159, o mundo é dividido entre dois grupos: o primeiro, riquíssimo, mora na estação espacial Elysium, enquanto o segundo, pobre, vive na Terra, repleta de pessoas e em grande decadência. Por um lado, a secretária do governo Rhodes (Jodie Foster) faz de tudo para preservar o estilo de vida luxuoso de Elysium, por outro, um pobre cidadão da Terra (Matt Damon) tenta um plano ousado para trazer de volta a igualdade entre as pessoas.