Final Fantasy: The Spirits Within mengambil tempat di bumi yang dipenuhi alien pada tahun 2065. Manusia yang tersisa hidup di dalam “kota-kota pelindung” di penjuru dunia dan berusaha membebaskan planet mereka dari para Phantom, sebuah ras alien.
Satu-satunya harapan bagi planet datang dari ilmuwan Aki Ross dan mentornya (Dr. Sid) yang berencana menghancurkan Phantom tanpa merusak planet, tetapi seorang jendral bernama Hein berkeinginan menggunakan meriam luar angkasa Zeus untuk menghancurkan Phantom—walau itu berarti dalam prosesnya dapat menghancurkan bumi.
Walau film ini menyandang nama Final Fantasy, ia hanya memiliki hubungan tematik yang samar dengan seri permainan populer Square Co., Ltd. Final Fantasy. Plot, para karakter, dan jalan cerita semua diciptakan khusus untuk film ini walau karakter Dr. Sid mengikuti tradisi permainan video Final Fantasy yang nama Cid muncul pada kebanyakan sekuel Final Fantasy.
Pada film ini, nama tersebut dieja dengan “S” yang tidak seperti ejaan pada serial permainan video Final Fantasy.
