Mentre esplora lo spazio per nuovi mondi abitabili, un'astronave appartenente alla società di bioingegneria Life Foundation scopre quattro forme di vita aliene e le riporta sulla Terra. Uno di questi fugge in transito, causando il crollo della nave in Malaysia, ma la Life Foundation recupera gli altri tre e li trasporta nel proprio centro di ricerca a San Francisco. Il capo della fondazione, Carlton Drake, diventa ossessionato dal legame dei simbionti con gli umani, per preparare l'umanità all'inevitabile collasso ecologico della Terra, e inizia a fare esperimenti illegali su vagabondi, provocando numerosi morti (tra cui uno dei rimanenti simbionti), e attirando l'attenzione del giornalista investigativo Eddie Brock, che organizza un'intervista con Drake attraverso la sua ragazza Anne Weying, un avvocato affiliato alla Life Foundation. Disubbidendo alle istruzioni, Brock affronta Drake con materiale confidenziale che indica la trasgressione che ha rubato dall'e-mail di Weying, portando a licenziare sia Eddie che Weying dai loro rispettivi posti di lavoro e a far finire la loro relazione.
Sei mesi dopo, Brock viene avvicinato da uno degli scienziati di Drake, Dora Skirth, che non è d'accordo con i metodi di Drake e vuole aiutare Brock a denunciarlo. Con il suo aiuto, Brock irrompe nel centro di ricerca di Drake per acquisire prove dai suoi crimini e, nella perquisizione dell'edificio, scopre che una sua conoscente, Maria, è diventata una delle cavie di Drake. Brock tenta di salvarla, ma la donna lo attacca e il simbionte in suo possesso, si trasferisce dal suo corpo a quello di Eddie, uccidendola nel processo. Brock riesce a scappare, ma presto inizia a mostrare strani sintomi e si rivolge a Weying per chiedere aiuto. Il suo nuovo fidanzato, il dottor Dan Lewis, esamina Brock, scoprendo il simbionte e apprendendo che è vulnerabile al fuoco e alle frequenze sopra i 4000 Hz.
Nel frattempo, Drake punisce Skirth per il suo tradimento esponendola a uno dei rimanenti simbionti, lasciando il simbionte di Brock come l'unico esemplare sopravvissuto. Eddie viene attaccato dai mercenari impiegati da Drake per recuperare il simbionte, ma esso si impossessa del corpo di Brock, trasformandolo in una creatura mostruosa e altamente letale per respingere gli attaccanti. Prendendo rifugio in un vicino faro, il simbionte comunica con Brock, presentandosi come Venom, e lo convince a formare un'alleanza, in modo che possa sperimentare la vita attraverso Brock, mentre Eddie si gode gli attributi superumani che il simbionte gli offre. Brock usa le sue nuove abilità per irrompere nel suo vecchio posto di lavoro per rivelare i crimini di Drake, ma viene intercettato dai mercenari mentre esce e allora, si trasforma ancora una volta in Venom riuscendo quindi a scappare. Weying lo chiama nell'ufficio di Lewis, dove Brock scopre che il simbionte sta lentamente marcendo i suoi organi interni. Anche se il simbionte afferma che fa parte della loro simbiosi, Anne usa una macchina di risonanza magnetica per indebolire il simbionte abbastanza a lungo da separarsi da esso, ma viene poi catturato dagli uomini di Drake.
Alla sede della Life Foundation, Brock scopre che Drake si è unito al simbionte fuggitivo, "Riot", e che stanno progettando di lanciare una sonda nello spazio e riportare sulla Terra una legione di simbionti per assimilare la razza umana. Nel frattempo, Weying si lega a malincuore con Venom e irrompe nella Life Foundation per salvare Eddie, trasferendogli il simbionte con un bacio. Brock e Venom si fondono ancora una volta e partono per fermare Drake e Riot, combattendo contro loro sulla piattaforma di lancio della sonda. Nel violentissimo scontro Riot si dimostra ancora più potente di Venom, riuscendo infine a staccarlo dal corpo di Eddie e trafiggere mortalmente quest'ultimo. Venom, però, si riunisce all'uomo salvandolo. Mentre la sonda decolla, Venom riesce a danneggiarla, facendola esplodere, uccidendo Drake e Riot e sventando il loro piano. Poco dopo, Brock ha riparato la sua relazione con Weying ed è tornato al giornalismo, mentre lavora segretamente al fianco del simbionte per proteggere la città.