飛行艇を操る空賊が横行していた、第一次大戦後のイタリアはアドリア海。賞金稼ぎの飛行艇乗りであるポルコ・ロッソは、空賊たちには天敵の存在。自分の顔を魔法で豚に変えてしまったポルコを何とかやっつけたいと一計を案じた空賊たちは、アメリカからスゴ腕の飛行艇乗りを呼び寄せ、彼に一騎打ちを迫る。

内部汚職の根を絶ち、殺しのライセンス・00（ダブルオー）を得たボンドはマダガスカルである男の監視をしていた。その男の携帯電話から得た情報、「エリプシス」の糸を手繰りバハマへ。そこでメッセージの送信者で、武器の売人のディミトリオスおよびその妻ソランジュと接触。マイアミ国際空港で披露される超大型旅客機の爆破計画を知る。この計画に絡んでいるとしてル・シッフルという男の情報をMから得る。ル・シッフルは世界各国のテロ組織から預かった資金をマネーロンダリングしつつ運用しており、旅客機製造会社の株のカラ売りを仕込んだ上で、同社が製造した超大型旅客機をお披露目式で爆破して、巨額の利益を得ようとしていた。しかし爆破をボンドに阻止されたことで大金を失い、テロ組織に返却する資金を取り戻そうとモンテネグロの「カジノ・ロワイヤル」にて開催されるポーカーゲームに参加することになった。ボンドはそのゲームに参加し、国の資金を使ってテロ資金稼ぎを阻止するよう命じられ、監視役として送られて来た金融活動部（FATF）のヴェスパー・リンドとともにゲームへ挑む。

ジャック（ジャン=マルク・バール）とエンゾ（ジャン・レノ）は、ギリシャの島で幼なじみとして育つ。やがて二人は成長し、コート・ダジュールで20年ぶりに再会した際、エンゾはイタリアのシチリアで開催されるフリーダイビング大会に参加するようジャックに伝える。同じころ、アンデスで偶然ジャックと出会ったジョアンナ（ロザンナ・アークエット）も、出張を口実にニューヨークからシチリアにやって来る。