En el año 2010, una nave espacial alienígena gigante llega a Johannesburgo, Sudáfrica. Los extraterrestres, llamados prawns (gambas), se ven obligados a vivir en condiciones precarias en el Distrito 9, un gueto segregado. La tensión entre humanos y prawns aumenta cuando la compañía Multi-National United (MNU) intenta apoderarse de la avanzada tecnología alienígena.

Wikus van der Merwe, un agente de MNU, es parte de una operación para reubicar a los prawns a un nuevo distrito. Sin embargo, durante la operación, Wikus es expuesto a un virus alienígena que comienza a alterar su ADN. A medida que se transforma en un prawn, Wikus se ve obligado a huir de MNU y buscar refugio en el Distrito 9.