Abertura: A Nave Espacial em Colapso
O filme começa com uma nave da Fundação Vida, comandada por Carlton Drake (Riz Ahmed), retornando à Terra após explorar o espaço em busca de novas formas de vida. Durante a reentrada, a nave sofre um acidente e cai na Malásia. Os destroços revelam a presença de organismos alienÃgenas conhecidos como simbiontes, criaturas que precisam de hospedeiros para sobreviver. Um dos simbiontes escapa do local do acidente e começa a se mover de corpo em corpo, matando aqueles que não conseguem suportar sua presença.
Eddie Brock e Sua Queda
Em São Francisco, conhecemos Eddie Brock (Tom Hardy), um jornalista investigativo popular por expor corrupção. Ele vive com sua noiva, Anne Weying (Michelle Williams), uma advogada que trabalha para a Fundação Vida. Eddie recebe a missão de entrevistar Carlton Drake, mas desobedece as instruções e confronta Drake com perguntas sobre experimentos ilegais em humanos.
Como consequência, Eddie é demitido e Anne perde o emprego por estar ligada a ele. A relação do casal se desfaz, deixando Eddie sem trabalho, sem noiva e com sua reputação destruÃda.
Experiências Secretas da Fundação Vida
Enquanto isso, Carlton Drake dá continuidade aos experimentos. Ele acredita que os simbiontes podem ajudar a humanidade a sobreviver em outros planetas, mas para isso precisa testá-los em humanos. Os testes, porém, resultam em mortes, já que a maioria dos hospedeiros não é compatÃvel com os simbiontes.
Dora Skirth (Jenny Slate), uma das cientistas da Fundação, começa a questionar os métodos cruéis de Drake e decide procurar Eddie para expor a verdade.
O Contato com o Simbionte
Skirth leva Eddie até o laboratório secreto, onde ele descobre pessoas presas sendo usadas como cobaias. Chocado, ele tenta resgatar uma delas, mas acaba entrando em contato com um simbionte, que se liga a ele imediatamente.
De volta à sua casa, Eddie começa a sentir sintomas estranhos: aumento de força, agilidade sobre-humana, apetite descontrolado e uma voz em sua mente. Essa voz é do simbionte que se apresenta como Venom.
A Transformação de Eddie
Logo, a Fundação Vida envia mercenários para capturar Eddie. É nesse momento que Venom se manifesta fisicamente pela primeira vez, cobrindo o corpo de Eddie com sua forma monstruosa, dentes afiados e força implacável. Juntos, eles conseguem escapar dos perseguidores.
Eddie, apavorado mas também intrigado, tenta entender o que está acontecendo com ele. Venom revela que precisa de Eddie como hospedeiro para sobreviver e que, em troca, pode lhe dar poder inimaginável. A relação entre os dois começa conflituosa, já que Eddie não quer perder o controle de si mesmo.
O Retorno de Anne
Eddie procura Anne em busca de ajuda. Ela descobre o que está acontecendo e o leva a seu novo namorado, Dan (Reid Scott), que é médico. Dan realiza exames e descobre que o simbionte está afetando o corpo de Eddie, consumindo seus órgãos. Venom, porém, insiste que eles são compatÃveis e que juntos podem ser muito mais fortes.
Anne, mesmo desconfiada, testemunha o poder de Venom quando Eddie é perseguido novamente e o simbionte os ajuda a escapar em uma sequência de ação pelas ruas de São Francisco.
O Simbionte Rebelde
Enquanto isso, o simbionte que escapou na Malásia chega aos EUA, possuindo sucessivamente diferentes pessoas até encontrar um hospedeiro ideal: Riot, que se une a Carlton Drake. Riot é ainda mais poderoso que Venom e compartilha da visão de Drake: levar os simbiontes à Terra em massa, dominando o planeta.
Venom, por outro lado, começa a mudar de opinião. Ele admite a Eddie que, em seu planeta, ele era um "perdedor" e que agora, junto com Eddie, pode ser alguém importante. Ele decide ajudar Eddie a impedir Riot e Drake.
A Batalha Final
Drake, agora hospedeiro de Riot, planeja lançar um foguete para trazer mais simbiontes à Terra. Eddie e Venom, apesar das dificuldades, se reconciliam e partem para detê-lo.
O clÃmax acontece na plataforma de lançamento: Venom enfrenta Riot em uma luta brutal, cheia de transformações e golpes poderosos. Riot parece ter a vantagem, mas Venom consegue explodir o foguete e matar tanto Riot quanto Drake no processo.
Na batalha, Venom aparentemente se sacrifica, deixando Eddie acreditar que ele morreu ao destruir o foguete.
O Recomeço
Após o confronto, Eddie tenta retomar sua vida como jornalista. Ele encontra Anne, com quem há uma reconciliação amigável, embora ela siga com Dan. Quando parece que tudo voltou ao normal, Eddie descobre que Venom sobreviveu e ainda está com ele, escondido dentro de seu corpo.
Os dois formam um pacto: Eddie continuará vivendo sua vida, mas Venom poderá se manifestar quando for necessário — especialmente para devorar criminosos que "merecem". O filme termina com Eddie e Venom conversando em tom cômico e sombrio, consolidando a parceria.
Cena Pós-Créditos
Na cena extra, Eddie vai até uma prisão para entrevistar o famoso serial killer Cletus Kasady (Woody Harrelson). Em sua cela, com um olhar perturbador, Kasady promete que, quando sair dali, haverá "carnificina". Essa deixa abre caminho para a sequência, Venom: Tempo de Carnificina.