Numa isolada abadia beneditina italiana, em plena Idade Média, um importante debate teológico está prestes a acontecer e aguardam-se os enviados do Papa. No entanto, os monges começam a morrer misteriosa e grotescamente. Enquanto todos acreditam que o Diabo anda à solta, o enviado franciscano Frei Guilherme de Baskerville tenta usar a lógica para descobrir o que anda a matá-los.
Jigsaw (Tobin Bell) é um assassino que possui uma marca registrada: ele deixa em suas vítimas uma cicatriz em forma de quebra-cabeças e faz com que elas cometam atos agonizantes para se salvarem. O detetive David Tapp (Danny Glover) é designado para investigar os assassinatos, bem como a capturar seu autor. Porém o esguio Jigsaw leva o detetive a desenvolver uma obsessão por capturá-lo.
Em Elm Street, um grupo de adolescentes partilha o mesmo sonho: um homem com uma camisola vermelha e verde às riscas, com um velho chapéu a tentar esconder uma cara desfigurada e uma luva com lâminas na mão direita. E todos ouvem a mesma voz assustadora... um por um, os amigos são aterrorizados nos seus sonhos, onde esta presença dita as regras. Quando acontece uma morte violenta, eles percebem que o que acontece nos sonhos torna-se realidade.
Um polícia, um ladrão, uma matemática, uma psicóloga, um arquitecto e um jovem autista são presos num labirinto de alta tecnologia em forma de cubo gigante, com muitas salas interligadas. Sem comida nem água, precisam de encontrar um meio de sair, mas precisam também de tomar cuidado para não accionar armadilhas letais que surgem pelo seu caminho.
Jigsaw (Tobin Bell) está desaparecido. Agora auxiliado por sua aprendiz Amanda (Shawnee Smith), ele está sendo perseguido por um grupo de detetives. Enquanto isso, a médica Lynn Denlon (Bahar Soomekh) está na mira do psicopata. Após uma noite de plantão, ela é seqüestrada por Amanda e levada para uma casa abandonada, onde conhece Jigsaw. À beira da morte, ele seqüestra a doutora para que ela o mantenha vivo com seus conhecimentos médicos para ele poder completar mais um de seus jogos aterrorizantes.
Após a notícia do assassinato do detetive Kerry, os agentes Strahm (Scott Paterson) e Perez (Athena Karkanis) chegam à delegacia de polícia, que está vazia. Strahm e Perez são oficiais veteranos do FBI, sendo especialistas em traçar perfis psicológicos de criminosos. Eles ajudam o também veterano detetive Hoffman (Costas Mandylor) a examinar o mais recente jogo de Jigsaw (Tobin Bell). Porém quando o comandante Rigg (Lyriq Bent), o último oficial ainda intocado por Jigsaw, é sequestrado, os detetives iniciam uma busca pela cidade à sua procura. Paralelamente Rigg precisa lidar com o jogo criado, tendo apenas 90 minutos para superar as armadilhas para ele criadas.