第一层梦境中他们一起绑架了费雪，没想到费雪进行过潜意识训练，Cobb队伍遭到了袭击，齐藤中枪。没时间救治齐藤，埃姆斯打算给他一枪让他回到现实，但是Cobb这时候告诉他们，服用了超强药剂，死了之后会坠入迷失域（原始梦境，原始潜意识，什么都没有，只有去过那里的人会留下东西），醒来后会忘记之前的事，因此很容易迷失在这里。

费雪的人紧紧追赶六人队伍，一行人只好在车上进入第二层梦境。Cobb告诉费雪他这是在梦里，他是保护他的人。是他的教父布朗宁绑架了他，并把他带入梦境想要窃取机密。他想要费雪潜入他的布朗宁的梦中，看看他的目的是什么。事实上潜入的仍然是费雪的潜意识。

第三层梦境是一座医院。在费雪即将完成任务时，Mal出现开枪打晕了费雪。费雪进入了第四层。

齐藤也受伤严重即将死亡。艾里阿德尼和Cobb进入第四层寻找费雪。

在第四层梦境Cobb说出了Mal自杀的真相。他和Mal曾经一起研究梦中梦到底有多深而一同坠入了迷失域。在迷失域他们被困了50年，Mal坚信这就是现实世界，Cobb为了回到现实，对Mal植入了“这个世界不是真实的，只有死亡可以解脱”的想法，然后两人一同在铁轨上死去，回归现实。但是Mal脑子里的这个想法仍然存在，这让她认为现实的这个世界其实是假的。在结婚纪念日这一天她设计了一个圈套：她告诉警察Cobb威胁要杀了她，她坐在窗台上逼Cobb跟他一起跳下去。最后Mal跳下了楼。Mal的死一直让Cobb很愧疚，所以每次进入梦境Mal都会出现并且坏事。

在说出真相后，Cobb接受了Mal死亡的事实，他决定放下，让Mal安息。

第一层梦境里约瑟夫被敌人攻击，没办法只能提前坠落桥下。但这时齐藤死了坠入迷失域，Cobb要去迷失域寻找齐藤，因为齐藤醒不过来他也回不了家，因而其他四人成功回到了第一层梦境。


Cobb来到迷失域，这时候的齐藤已经是垂暮之年了。他与齐藤见面的房间与电影开头Cobb制造的梦境里的房间相同，说明齐藤还能记着现实世界里的东西，知道这里不是真的，然后他回忆跟Cobb的对话，这也让Cobb想起来他来这的目的。他一直在等待Cobb的到来，告诉他这里不是真的，然后他们一起回到现实一起年轻。

最后，Cobb和齐藤回到了现实中，他如愿回到了家中。

这个现实又是否是梦境？没有人知道。

贯穿影片始终的陀螺，最后它有没有停呢?大家也都在猜测。