故事的剛開始，隨著一陣劇烈的顛簸，在如同一部礦井中的老電梯當中，男孩被投放在了一座由巨石組成的迷宮中。一群孩子們在竊笑，目不轉睛地盯住他看，眾目睽睽之下，腌黃瓜似的菜鳥托馬斯臉上充滿了困惑、好奇、驚慌和恐懼。他被人拖了上來，環顧四周之后托馬斯橫沖直撞地逃跑，想遠遠躲開這些人，直到他摔了個狗吃屎。再次爬起來他看到四周是用巨大的石塊堆砌而成，很多地方已裂開了縫，從中間探出高高的野草。一幢怪異、破舊的木頭房子聳立在正方形庭院的一個角落，與灰色的石頭形成鮮明的反差。幾棵樹環繞在房子周圍，樹根如同長滿節瘤的手，探入了石頭地面。另一個角落里是菜園，托馬斯看到菜園里種有玉米、番茄、果樹。

在與林間空地總指揮奧爾比的溝通中得知他們正處在迷宮的“安全區”，每天早晨迷宮的大門會被打開，而到了晚上就會關閉，被挑選出的身手敏捷的人稱為“行者”他們負責每天去墻外面探索可以逃出迷宮的路。對新世界充滿好奇托馬斯還是抑制不住想要逃出去的沖動，獨自闖入迷宮時被眾人攔住。奧爾比告訴托馬斯：外面的迷宮要比墻內的境況更加不可預測，他們這樣做是為了保護他。奧爾比逐漸建立了秩序，除了團結，他們別無選擇。直到與蓋里的摔跤中失憶的托馬斯才想起自己的名字，并嘗試著了解身邊的人，逐漸的融入了新的生活。某次托馬斯去林間取肥料時被本追殺，眾人聽到求救聲壓制住了本，托馬斯得知本是被墻外的怪物蜇了，發生了“異變”進而神志不清。眾人無奈的將本趕到了墻外。在一次迷宮外的門快要關閉之際，而行者們缺遲遲沒有回來，大家不愿意有更多的人去冒險，就在大家在門前等候行者之時。看到了奧爾比和珉浩，奧爾比被蟄了而珉浩不愿意放棄他。千鈞一發之際，托馬斯毅然沖進迷宮，選擇去營救奧爾比和珉浩，到了晚上，他將被蟄的奧爾比掛在了高而隱蔽的藤蔓上，自己卻與怪物玩起了躲貓貓，乘著迷宮門關閉之時成功利用關閉的迷宮門殺死了怪物格里弗，成功的救回了奧爾比。

下個月的“投放日”很快到來，缺意外的是一個女孩，女孩手中拿著一張紙條，紙上用粗粗的黑色字體潦草地寫著幾個字：最后一個。迫切想要得到更多關于迷宮消息的托馬斯帶領眾人重回迷宮，在被擊殺的格里弗身上收集到了有價值的東西。與此同時，在與女孩的交談中，女孩從口袋中拿出了兩支類似血清的東西給了托馬斯，托馬斯等眾人不忍心看著奧爾比死去，將血清注射給了奧爾比，隨即血清起了效果。并不是所有人都支持托馬斯，蓋里十分敵視在迷宮內擁有“光環”的托馬斯，因為他在經歷轉化時在幻覺中看到了托馬斯，認為托馬斯是“他們”（布置迷宮的神秘勢力）的臥底，會帶來不好的事情。眾人則是暗暗支持著托馬斯，并且也在議事會的決定下將托馬斯召入了行者的行列。

托馬斯和珉浩繼續回迷宮探索，發現那把“鑰匙”能打開一所從未探索過的大門。此后，迷宮逐漸開始發生變化，一切都陷入了混亂中，正如他們所預料的，格里弗令人不安的機械聲從屋外傳來，時間到了，天黑了迷宮大門卻沒有如往常關閉。眾人在虛無中漫游，格里弗殺死了包括奧爾比在內的眾多伙伴，眾人決定不愿坐以待斃，決定殊死一搏，隨即制定了逃跑計劃，托馬斯和珉浩召集眾人帶著武器向那道門走去，每一條通往幸福的道路，都是由同伴們的鮮血換來的，這一次也不例外。在配角幾乎都死絕了之后，特蕾莎輸入了珉浩記住的迷宮順序破解了密碼并且帶領眾人成功的進入了創造者的實驗室當中。實驗室一片狼藉，托馬斯用自己的指紋解鎖了女博士留下來的視頻，得知他和他的伙伴成功完成了迷宮挑戰，并說明此時他們的挑戰才剛剛開始。與此同時，不愿意跟隨托馬斯一同逃跑的的蓋里出現了，顯然他被格里弗蟄了，手中拿著槍想殺掉托馬斯。千鈞一發之際，珉浩執出長矛刺殺了蓋里，小胖子查克替托馬斯擋下了子彈。托馬斯徹底麻木了。救援人員隨即趕來，兩名救援人員抓著托馬斯的雙手使勁把他拽上直升機，與伙伴們一同離開。電影的尾聲女博士再次出現，說明了實驗非常成功，測試者對實驗變量的反應令人滿意。男孩托馬斯被害和“救贖”是此次測試最有價值的結果，并且還會有第二階段的考驗，整部電影要告訴人們的是要擁有一種永不屈服和永不終止的精神。只有向光明奔跑（或是從黑暗逃離）才能將這種精神永恒的傳遞下去。

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