À Johannesburg, un immense vaisseau extraterrestre est immobilisé depuis des années au-dessus de la ville. Les aliens, réfugiés sans ressources, sont confinés dans un bidonville baptisé District 9. Face à la montée des tensions avec la population humaine, les autorités décident de déplacer ces créatures vers un nouveau camp. Chargé de l’opération, un fonctionnaire zélé mais maladroit se retrouve progressivement impliqué dans un engrenage qui va bouleverser sa vie et révéler la face sombre de cette cohabitation forcée entre humains et extraterrestres.