La película comienza como un documental. Así, el espectador conoce que una gigantesca nave alienígena llegó a la Tierra 28 años antes y quedó suspendida e inmóvil sobre Johannesburgo, en Sudáfrica. Pasados varios meses sin que se observara movimiento, los humanos cortan la coraza de la nave para acceder al interior, allí encuentran un millón de alienígenas desorientados y desnutridos. Al principio los extraterrestres vagan por la ciudad revolviendo en la basura y tomando lo que necesitan, pero la gente se queja y logra que los mantengan en un área llamada Distrito 9. Los bichos (gambas o camarones en algunas traducciones y doblajes), como los llama despectivamente la gente, toman gusto por la comida para gatos y tienen que vérselas con un grupo nativo de traficantes de armas que se las vende a cambio de armas alienígenas. Surgen también enfrentamientos entre alienígenas y nativos, y en general, existe un clima antialien que recuerda a los tiempos del apartheid. Los expertos también explican que la nave nodriza carece de su módulo de control, por lo que es imposible moverla, y que los alienígenas deben ser posiblemente obreros, desorientados por la ausencia de sus líderes. Aunque en principio el traslado al Distrito 9 iba a ser temporal, las naciones no se han puesto de acuerdo sobre qué hacer con ellos. Cuando el control de las criaturas pasa a la Multi-National United (MNU), una compañía privada, el interés se centra en manejar su armamento, sólo operable con ADN alienígena.