Il Cavaliere oscuro termina con Batman che viene braccato come un criminale dalla polizia per poter ridare speranza ai cittadini di Gotham City, dopo essersi addossato la colpa per gli omicidi di Harvey Dent/Due Facce.
A un anno di distanza dalla prima apparizione di Batman (Christian Bale) a Gotham City, la criminalità ha subito un duro colpo. Per cercare di debellarla definitivamente, l’uomo pipistrello e il tenente James Gordon (Gary Oldman) si alleano con il nuovo procuratore distrettuale Harvey Dent (Aaron Eckhart). Nel frattempo, una banca della malavita viene rapinata da un criminale travestito da clown che si fa chiamare Joker (Heath Ledger).
Vedendosi con le spalle al muro, dopo che il loro contabile Chen Lau (Chin Han) è stato catturato dal vigilante, i boss si vedono costretti a ingaggiare il criminale. Il quale incomincia a minacciare pubblicamente lo stesso Batman affinché riveli la propria identità. Pena un omicidio al giorno. Dopo aver ucciso la giudice Surrillo (Nydia Rodriguez Terracina) – a capo del processo contro Salvatore Maroni (Eric Roberts) – ed aver avvelenato il commissario di polizia Loeb (Colin McFarlane), il pagliaccio principe del crimine si intrufola a una festa organizzata da Bruce Wayne (Christian Bale) per uccidere il procuratore. E ha una breve colluttazione con il pipistrello.
Per sventare un successivo attentato alla vita del sindaco Anthony Garcìa (Nestor Carbonell), Gordon si finge morto per salvaguardare la sicurezza della propria famiglia. Ma Bruce Wayne/Batman prende la decisione di volersi costituire, suscitando il disappunto dello stesso Dent e della sua amica d’infanzia Rachel Dawes (Maggie Gyllenhaal). Purché il suo amico non si costituisca, il procuratore distrettuale dichiara di essere Batman ad una conferenza stampa. Questo per attirare Joker in una trappola, che apparentemente ha successo. Ma lo stesso psicopatico come piano di riserva, fa rapire gli stessi Harvey e Rachel da due poliziotti sul libro paga di Maroni.
In seguito ad un teso confronto in commissariato, l’uomo pipistrello riesce a strappare al criminale la posizione dei magazzini dove sono tenuti i due avvocati. Ma egli riesce solamente a salvare Harvey Dent poco prima che rimanga gravemente ustionato al volto. Saputo della scomparsa di Rachel, l’uomo viene spronato dal clown a farsi giustizia da solo, così inizia ad uccidere i responsabili. E rapisce la famiglia di Gordon. Nel frattempo, Bruce Wayne chiede l’aiuto del suo amico-inventore Lucius Fox (Morgan Freeman) per poter catturare Joker.
Riuscito a scoprire dove si nasconde il suo nemico, Batman riesce a catturarlo poco prima che faccia saltare in aria due traghetti. Non prima di aver saputo anche che egli è riuscito a portare alla pazzia il procuratore distrettuale, unica speranza di legalità per la stessa Gotham. Raggiunti Gordon e Harvey al magazzino dove è morta Rachel, il cavaliere oscuro si vede costretto indirettamente ad uccidere quest’ultimo. E affinché la cittadinanza possa avere ancora un simbolo di speranza, si addossa la colpa dei suoi omicidi.