Século XIX, Londres. Robert Angier (Hugh Jackman) e Alfred Borden (Christian Bale) se conhecem há muitos anos, desde que eram mágicos iniciantes. Após um acidente envolvendo a assistente de palco (e esposa de Robert) que acaba com a morte dela, eles vivem competindo entre si, o que faz com que a amizade com o passar dos anos se transforme em uma grande rivalidade. Tal rivalidade faz com que Robert acerte um tiro em Alfred e Alfred quase destrua a carreira de Robert durante suas respectivas apresentações. Quando Alfred apresenta uma mágica revolucionária onde envolve teletransporte, Robert fica obcecado em descobrir como ele consegue realizá-la. A mágica é muito bem realizada e o engenheiro (e criador de todas as mágicas, interpretado pelo ator Michael Caine) que trabalhava junto a Alfred e Robert tenta convencer em vão sobre a realização da mágica (ele afirma que ele utiliza um dublê). Robert não aceita, mas cria uma mágica parecidíssima se utilizando de um dublê. Alfred mais uma vez (devido ao insulto de ter visto Robert roubar sua mágica) destrói o número de Robert que decide apelar. Ele manda a sua nova assistente Olívia (Scarlett Johansson) ir em busca dos segredos de Alfred se oferecendo para trabalhar com ele. Depois de algum tempo, Olívia entrega a Robert o diário que tem todos os segredos de Alfred. O diário leva Robert a Tesla (inventor que realmente existiu e criou a bobina de Tesla). Ele, acreditando que o inventor tinha criado uma máquina de teletrasporte para Alfred, pede que ele crie uma. Enquanto lê o diário, Robert descobre que Alfred o sacaneou, mandando Olívia entregar um diário onde nenhuma informação era verdadeira. Robert descobre que Tesla o estava utilizando como um financiador para suas experiências. Por uma incrível sorte, Tesla (essa parte é uma mentira forte, mas que temos que acreditar) descobre uma máquina de duplicação de objetos (inclusive vivos) e a entrega a Robert. Este volta a Europa com seu novo truque e faz grande sucesso. Em uma das apresentações, Alfred tenta entender como o truque é realizado e acaba presenciando a morte de Robert. Todos acham que ele é o culpado e ele acaba a caminho da forca. Enquanto ele está preso, descobre que Robert está vivo e fica em desespero. Ele acaba contando ao seu engenheiro sobre o ocorrido que vai tentar descobrir o paradeiro de Robert. No fim, descobrimos que Robert criava clones com a máquina criada por Tesla, mas os matava. (tem uma cena que é aparecem dezenas de Roberts mortos) e infelizmente em uma destas ocasiões Alfred viu, tentou salvá-lo e o verdadeiro Robert se fingiu de morto para sacaneá-lo. Alfred acaba morto e seu engenheiro mata o verdadeiro Robert.
No fim descobrimos que a mágica que Alfred fazia tão bem, era realizada com um duble. Esta pessoa era o seu irmão gêmeo que nem a esposa de Alfred sabia existir.
