公元2154年，世界人口達到了200億。
人口的急劇增長加大了對資源的需求，人類開始過度開發地球，大量的有毒氣體被排放到空氣中，造成了嚴重的空氣污染，海洋也因為過度捕撈而變得貧瘠，工業廢水的不斷流入讓所有的鯨類和半數以上的魚類慘遭滅絕，生物鏈被嚴重破壞，陸地上的生物也開始大量滅絕，每天都有很多物種永遠的消失在地球上。
人口急劇增長，城市不堪重負
由于糧食短缺，多數沿海區域已經變成了藻類養殖場。人類通過養殖螺旋藻來滿足食物需求，養殖場周圍遍布住宅區和蛋白質農場，人類的日常食物需要按需供給，定量分配，每人每天只能領取少量的由藻類濃縮而來的蛋白質，搭配著各種香料果腹。
此時的地球，已被人類壓得氣喘吁吁，不堪重負，正逐漸走向衰亡，人類雖然在科技的輔助下得以繼續生存，但生活水平早已大不如從前。
想要拯救地球，必須尋找綠色能源
想要擺脫眼前的困境，人類只有一個辦法，那就是尋找一種更高效、更安全的綠色能源，讓它代替現有的化石燃料，從而減少對地球的污染，讓地球重新變成那顆蔚藍色的星球。
一個名為RDA的跨國公司推廣并建立了遍布世界各地的高速磁懸浮列車網絡，簡稱“捷運系統”。
這種系統可以在極短的時間內，將大量的人口運輸到幾百甚至幾千公里外的地方進行工作或生活，不但能節省大量的資源，還能大大減少污染，建造磁懸浮列車的超導材料也可以作為新的綠色能源，被應用到生活的方方面面，可關鍵問題是：去哪找這么多的超導材料呢？
“捷運”系統需要耗費大量的超導材料
為了尋找更多的超導材料，人類開始在太陽系內大規模殖民，先后建立了月球基地，火星基地等外星基地，后來又離開太陽系，前往附近的恒星系進行考察，最終在距離地球4.2光年的潘多拉星上找到了大量的超導材料。
其實，早在25年前，也就是公元2129年時，人類的星際考察隊就已經登陸了潘多拉星。
這顆類地行星位于宜居帶內，整顆星球生機盎然，有各種寶貴的資源。在一處名為“哈利路亞山”的地方，埋藏著大量的超導礦石。
“哈利路亞山”擁有巨量的超導礦石
這種超導礦石的性能是人造超導材料的1000倍，提煉出的精品礦石每公斤能賣到4000萬美元的價格，僅這一座“哈利路亞山”，就能改變人類社會的經濟格局。
當然，最重要的是，這些超導材料可以解決地球的能源危機。
為了開采這些礦石，RDA公司頂著巨大的資金壓力，建造了一艘長1.6公里的星際貨運航母“創業之星”號，載著大量的礦機和海軍陸戰隊，前往潘多拉星，開采礦石。
“創業之星”號前往潘多拉星
不過，人類在潘多拉星上的開采行動并非一帆風順，雖然這里環境優美，大氣中也含有不少的氧氣，可同氧氣一起存在的，還有大量的甲烷，氯氣和氨氣，人類如果不佩戴呼吸面罩根本無法生存。
不僅如此，星球上還生活著各種巨大且兇猛的野獸，開采隊員們時常遭受猛獸的攻擊，即便是強大的AMP機甲，也無法有效的保護工作人員的安全。于是，科學家們把目光投向了基因工程。
潘多拉星上生活著一種智慧生物：納美人。
納美人是潘多拉星上的土著
納美人的外形和人類非常相似，雖然是藍色皮膚，整體身高在2.8-3米之間，但其內部的生理結構和人類非常接近，于是，RDA公司啟動了“阿凡達”計劃，具體內容如下：
1.將人類DNA與納美人的DNA相結合，培育出體外胚胎，也就是所謂的克隆體；
2.讓克隆體安全長大，成為一個完整的“納美人”；
3.招募志愿者，通過精神聯絡系統，讓自己的意識進駐克隆體，并與克隆體合二為一，成為能在潘多拉星上自由活動的“阿凡達”。
只有極少數志愿者能夠操控“阿凡達”
當然，并非所有人都能通過意識操控克隆出來的納美人，只有DNA相符的人才有這樣的能力，所以RDA才會在地球上大量招募志愿者，并從中篩選出合格的人員。
最初，“阿凡達”計劃是為了創造一大批不需要環境保護裝置就能在外作業的礦工的，無奈“阿凡達”的單體造價超過50億美元，成本過高，根本無法量產，最終，少量已經完成的“阿凡達”被用于和納美人溝通，研究納美人和潘多拉星的生態系統上面。
說到與納美人的溝通，這其實也是無奈之舉。
納美人生活原始，熱愛自然
納美人的文明水平很低，跟人類的原始社會差不多，但他們熱愛自然，保護自然，他們討厭人類，更討厭人類的礦機將他們的家園挖的千瘡百孔，和RDA之間摩擦不斷，雙方的矛盾日益加重。
作為一家公司，RDA向來是利益至上，他們并不愿意與納美人發生沖突，在發現納美人很有語言天賦后，以格蕾絲博士為首的科學家建立了一所學校，為納美人教授英語和人類文化，想要通過這種方式與納美人好好溝通，從而減少矛盾。但RDA對納美人的文化不感興趣，也不尊重納美人與大自然和諧共存的傳統，依舊毫無顧忌的開采礦石。
RDA的自大導致了沖突的爆發
終于，一群年輕的納美人忍不住了，他們沖進人類的營地，打傷了工人，破壞了采礦設備，沖突由此升級。
在RDA高層的授權下，大批陸戰隊員進入格蕾絲開辦的學校內，屠殺納美人，這其中就包括了奈特莉的姐姐。
這場屠殺徹底點燃了納美人的怒火，雙方的矛盾再也不可調和，于是便有了電影中的故事。
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