Peter Parker (Andrew Garfield) sliter med å balansere pliktene som superhelten Spider-Man og som kjæreste til Gwen Stacy (Emma Stone). Han husker Gwens fars siste ord før han døde, om å ikke inkludere henne i livet sitt og dermed sette henne i fare, men han klarer ikke å høre på dem. Snart skal han også gå ut av high school, noe Peter mener ikke kan komme fort nok. Men så kommer en gammel venn, Harry Osborn (Dane DeHaan), samt den nye skurken Electro (Jamie Foxx) inn i livet hans, og ting kompliseres nok en gang for Peter.