Seit fünf Jahren war Superman (Brandon Routh) von der Erde weg, verführt von der Hoffnung, dass Krypton noch existieren könnte. In seiner Abwesenheit hat sich die Welt verändert: Terrorismus ist allgegenwärtig, und Lois Lane lebt inzwischen mit Perry Whites Neffen, hat eine Familie gegründet und einen Pulitzer-Preis für ihren Artikel "Warum die Welt keinen Superman braucht" gewonnen.
Lex Luthor (Kevin Spacey) hingegen hat eine reiche Witwe namens Gertrude Vanderworth (Noel Neill) betrogen und ihr Vermögen geerbt, indem er vorgab, sich nach seiner Zeit im Gefängnis geändert zu haben. Mit dem Geld nimmt er, zusammen mit seiner Assistentin Kitty Kowalski (Parker Posey) und einigen Handlangern, Gertrudes Privatjacht und steuert gen Norden zur Festung der Einsamkeit von Superman. Dort findet Lex mehrere Kristalle und ein Hologramm von Supermans Vater Jor-El (Marlon Brando). Er nimmt die Kristalle mit zurück nach Metropolis.
Inzwischen kehrt Superman zur Erde zurück und landet auf der Kent-Farm in Kansas, wo seine Mutter Martha Kent (Eva Marie Saint) lebt. Nach einem kurzen Aufenthalt kehrt er auch als Clark Kent nach Metropolis zurück. Reporter Jimmy Olsen (Sam Huntington) und Chefredakteur Perry White (Frank Langella) begrüßen ihn. Seine Wiedervereinigung mit Lois Lane (Kate Bosworth) wird jedoch unterbrochen, da sie sich an Bord eines Flugzeugs befindet, das genutzt wird, um ein neues Shuttle in den Weltraum zu bringen. Das Shuttle löst sich nicht ordnungsgemäß und das Flugzeug gerät in Brand. Superman gelingt es, das Shuttle zu trennen und das abstürzende Flugzeug zu retten, bevor es in ein voll besetztes Baseballstadion stürzt.
Unbemerkt von Superman und der Öffentlichkeit wurde der Fehler durch einen kurzen Stromausfall verursacht, ausgelöst durch Lex Luthors Experimente mit einem Kristallsplitter in einem Modellbahnkeller. Der Stromausfall führte zu einem großen Kristallwachstum.
Zurück beim Daily Planet möchte Lois den Stromausfall untersuchen, aber Perry White will, dass das gesamte Team sich auf Supermans Rückkehr konzentriert. Clark trifft Lois, ihren Verlobten Richard White (James Marsden) und ihren Sohn Jason (Tristan Lake Leabu). Später spricht Superman mit Lois auf dem Dach und nimmt sie mit in die obere Atmosphäre, wo er ihr erklärt, dass er trotz ihres Artikels immer noch die Hilferufe der Welt hören kann.
Superman wirft sich in die Bekämpfung von Verbrechen, nicht nur in Metropolis, sondern weltweit. In einer Situation rettet er Kitty Kowalski, was jedoch eine Ablenkung war, um Lex und seiner Bande den Diebstahl eines Kryptonitbrockens zu ermöglichen. Später kehrt Superman zur Festung der Einsamkeit zurück und stellt fest, dass die Kristalle fehlen.
Lois’ Untersuchung führt sie zur Vanderworth-Villa und dann auf deren Jacht, wo sie Lex Luthor gegenübersteht. Luthor erklärt seinen Plan, mit den Kristallen neue Kontinente zu schaffen, die die Ozeane steigen und Milliarden von Menschen sterben lassen würden. Er plant, die Menschen für Wohnraum auf den neuen Kontinenten zahlen zu lassen. Lois' Einwände prallen an Luthor ab, und er zeigt ihr einen Kryptonitstab, den er vorbereitet hat.
Lois und ihr Sohn werden an Bord der Jacht gefangen gehalten, doch ihr Sohn offenbart überraschend Superkräfte und rettet sie. Superman kommt zur Rettung, wird jedoch von Luthor und seiner Bande, geschwächt durch das Kryptonit, schwer verletzt und ins Meer gestürzt. Lois überzeugt Richard, umzukehren und Superman zu retten. Nachdem er sich erholt hat, hebt Superman die neu entstandene, kryptonitverseuchte Landmasse in den Weltraum.
Superman wird ins Krankenhaus gebracht und liegt zur Beobachtung, als die Welt über sein Schicksal spekuliert. Währenddessen kreuzen Lois und Jason seinen Weg und Lois offenbart Superman, dass Jason sein Sohn ist.
Am Ende besucht Superman Lois erneut und gibt ihr einige beruhigende Worte, die sein Vater ihm einst sagte. Er versichert ihr, dass er immer da sein wird. Schließlich fliegt Superman hoch über die Erde und beginnt eine neue Patrouille, um seine Heimat zu schützen.
Oliver Trebes