La película se desarrolla en un futuro cercano en el que un grupo de científicos liderados por el Dr. Will Rodman (James Franco) están trabajando en un proyecto para curar la enfermedad de Alzheimer mediante el uso de células madre. Sin embargo, su experimento tiene un efecto inesperado en un chimpancé llamado Caesar (Andy Serkis), quien comienza a desarrollar habilidades cognitivas avanzadas y una mayor inteligencia.