Em 1933, Ann Darrow (Naomi Watts), uma atriz de vaudeville, enfrenta dificuldades para se sustentar, como vários outros americanos durante a Grande Depressão. Ela caminha pelas ruas de Manhattan pensando na possibilidade de trabalhar em um cabaré, até que a fome a faz roubar uma maçã. Ann é salva pelo cineasta Carl Denham (Jack Black), que oferece a ela o papel principal em sua próxima produção. Inicialmente indecisa, Ann aceita a oferta após saber que o roteirista é o conceituado dramaturgo Jack Driscoll (Adrien Brody). Na verdade Carl está em apuros, já que o patrocínio para concluir seu filme inacabado foi cancelado e sua antiga atriz principal abandonou o projeto. Apesar dos problemas, Carl embarca a equipe e o elenco de seu filme no cargueiro fretado S.S. Venture. O objetivo da viagem é chegar na Ilha da Caveira, que tem a fama de abrigar uma raça perdida e várias criaturas consideradas extintas. Após chegarem, a civilização que lá vive sequestra Ann para oferece-la a King Kong (como um prêmio). O resto da tripulação decide ir captura-la e depois de muita aventura eles conseguem resgatá-la e ao mesmo tempo capturar o gorila. Chegando em Nova York, King Kong é mostrado ao mundo, mas ele acaba se rebelando tentando encontrar Ann. Depois de conseguir, ele sobre ao topo do Empire State Building, onde acaba sendo ferido e morto por uma esquadria de aviões.
