El torneo Mortal Kombat es una batalla entre Earthrealm y Outworld, ya que los campeones de Earthrealm deben impedir que las fuerzas malignas de Outworld conquisten la humanidad. El luchador de MMA Cole Young (Lewis Tan) es encontrado por Jax Briggs (Mechad Brooks) después de ver que lleva una marca de dragón como otros elegidos para ser campeones de Earthrealm. Un asesino con poderes de hielo llamado Sub-Zero, que siglos antes asesinó al antepasado de Cole, Hanzo Hasashi, y a su familia, quiere matar a los campeones, y le congela los brazos a Jax y lo da por muerto.

Cole se une a Sonya Blade (Jessica McNamee), compañera de Jax, y a un mercenario llamado Kano (Josh Lawson) para encontrar el templo de Raiden, donde se entrenarán para el torneo. Son encontrados por Liu Kang, que los entrena para desbloquear sus poderes especiales, o "arcanos". Sonya no lleva una marca como los demás, por lo que no es entrenada como ellos. Shang Tsung (Chin Han), líder de los villanos de Outworld, intenta atacar el templo de Raiden para matar a los campeones, pero Raiden coloca un campo de fuerza alrededor del templo. Shang Tsung reúne después a Sub-Zero y a otros luchadores como Mileena, Nitara, Reiko, Goro y Kabal para luchar. Kabal convence a Kano para que se vuelva contra los demás y les ayude a atacar. En la pelea, Kung Lao, primo de Liu Kang, mata a Nitara, pero Shang Tsung se lleva el alma de Kung Lao. Mientras tanto, Cole desbloquea sus arcanos luchando y matando a Goro cuando atacó a la familia de Cole antes de que Raiden lo lleve de vuelta al templo.

Después de que Raiden (Tadanobu Asano) lleve a los demás al Vacío para protegerlos, Cole dice que tienen que separarse para luchar contra los villanos. Jax, con sus nuevos brazos mecánicos superfuertes, lucha y mata a Reiko, mientras que Sonya lucha y mata a Kano, heredando su marca de dragón y ayudando a Cole a matar a Mileena. Liu Kang mata a Kabal, y Cole debe luchar contra Sub-Zero después de que éste congele a su mujer e hija. Durante el combate, la sangre de Cole toca el kunai de Hanzo, lo que ayuda a que el alma de Hanzo regrese del infierno para volver como Sasori a luchar contra Sub-Zero. Tras liberar a la familia de Cole, Sasori utiliza su poder para quemar a Sub-Zero hasta la muerte. Shang Tsung reclama los cuerpos de sus luchadores antes de que Raiden pida a los demás que busquen más luchadores. Cole empieza por ir a Hollywood a buscar a Johnny Cage.