Oldboy bercerita tentang Oh Dae-su (Choi Min-sik) yang secara tiba-tiba diculik oleh sekelompok orang. Tanpa mengerti permasalahannya, Oh Dae-su kemudian dikurung di sebuah ruangan misterius. Di tengah-tengah masa kurungannya, melalui siaran berita di televisi, Oh Dae-su mendapati bahwa dirinya telah menjadi buronan karena dituduh membunuh istrinya sendiri. Dari sana kemudian ia bertekad untuk kabur dan membalas dendam kepada orang yang mengurungnya. 15 tahun berselang, tiba-tiba Oh Dae-su terbebas dari kurungannya. Ia tidak mengerti mengapa dirinya bisa keluar dari ruangan tersebut. Oh Dae-su kemudian memulai pencarian dan mencoba memecahkan misteri di balik penculikannya. Dalam upayanya tersebut, Oh Dae-su bertemu seorang pelayan restoran sushi yang bernama Mi Do (Kang Hye-jung).

Sekali lagi Bourne dibawa keluar dari persembunyiannya secara tidak sengaja oleh wartawan bernama Simon Ross untuk mengungkap Operasi Blackbriar, kelanjutan dari proyek Treadstone dalam serangkaian kolom surat kabar. Informasi dari wartawan mengungkapkan sebuah ingatan, dan Bourne akhirnya mengungkap masa lalu yang gelap sementara menghindari upaya terbaik Perusahaan untuk menyingkirkannya.