O agente do MI6 britânico James Bond (interpretado por Daniel Craig) tem como missão, desta vez, ganhar a fortuna colossal nas mãos de um espião russo no casino, impedindo que a organização terrorista por trás dele realize os seus planos e derrotando-a. Nesta aventura, Bond conta com a ajuda de uma bela e competente assistente, Vesper Lynd (interpretada por Eva Green). Após intenso treino nas mesas de jogo, Bond chega finalmente ao Casino Royale. À medida que as apostas aumentam, o jogo revela-se cada vez mais uma teia de conspirações entrelaçadas. Bond chega a estar perto de morrer. Na colaboração entre os dois, Bond e Vesper desenvolvem, sem darem por isso, confiança e sintonia. Para onde irá evoluir este sentimento?