前特种部队的雇佣兵韦德·威爾遜在退伍后以临时打手为生并为人“打抱不平”，但一直否认自己是一个英雄。他在常去的俱乐部认识一位脱衣舞娘凡妮莎（英语：Copycat (Marvel Comics)），和她谱出一段长时间的热恋。当他们俩开始谈婚论嫁时，韦德却被诊断出癌症末期，为了不让深爱的未婚妻难过，韦德只好趁夜里离她而去，迫切想把癌症治好而四处求医。这时一位自称史密斯特工（英语：Agent Smith）的招募员对韦德提议加入他代表的组织，称他们的科学技术能够治疗他的病症。不知深浅的韦德轻信他而签约，被送到由阿贾克斯（英语：Ajax (Francis Fanny)）和沙尘天使管理的移动型实验室，进去才知道里面所进行的是非法实验。
阿贾克斯试图靠注射能够激活人体里变种基因的血清，将韦德体内的变种能力激发，但韦德合不拢嘴加上无止尽嘲讽、还嘲笑其本名“法兰西斯”，反而让阿贾克斯愤而透过氧气调解箱来激发韦德体内的愈合因子（英语：Healing factor），使他拥有受伤后快速愈合的能力。该实验虽然治好他的癌症，但换来的结果却是皮肤因缺氧导致腐烂的毁容。阿贾克斯还透漏他们并不是要创造超级英雄，实际上想将他改造成超级士兵后抓去卖奴。韦德在夜里借着偷走天使嘴里叼着的一根火柴，点燃氧气调节箱引爆整间实验室，韦德与前来灭火的阿贾克斯发生冲突时从他口中得知，他是唯一能够使其恢复原来容貌的人。韦德经历千辛万苦逃脱后，因为毁容而没脸回去见凡妮莎，还被路边的群众指指点点。如今痛不欲生的韦德找回自己的老友黄鼠狼（英语：Weasel (Marvel Comics)），决定寻找阿贾克斯实施报复并寻求解药。
韦德于是化身为一名面具侠客，以黄鼠狼酒吧里的死亡轮盘“死侍”作为自己的名号，并和一名善良的盲婆艾尔住在同一间房子里。韦德随后开始对阿贾克斯展开追击，在追击期间由于时常受伤而被血弄脏衣服，因此被爱儿说服换上一件红色战服应战。透过四处拷问和阿贾克斯有过来往的线人乃至他的组织成员后，韦德还找到当初欺骗他加入实验的史密斯，向他问出阿贾克斯的下落后弄断他数根骨头。韦德随后独自在高速公路上偷袭阿贾克斯的车队，歼灭他的大部分手下后抓获阿贾克斯，开始对他拷问恢复容貌的解药时，却被突然赶到的两名X战警钢力士和黑后少年弹头制止。阿贾克斯趁混乱逃跑后，钢力士试图说服韦德加入X战警，在韦德不情愿后用手铐将他拉走，但韦德却用刀锯掉自己的手后逃跑，并在当晚开始再生回来。
阿贾克斯为了防止韦德继续干涉自己的非法生意，来到黄鼠狼的酒吧得知他曾经和凡妮莎在一起过，并取走墙上的照片后离开，黄鼠狼便紧急对韦德通报这件事情。正当韦德对于去找凡妮莎而感到犹豫不决时，凡妮莎已被阿贾克斯和沙尘天使抓走，两人告知韦德前往一个封存一架除役的空中航母的废料场见面赎人。韦德在无从选择下只好找钢力士和黑后少年弹头合作，以答应加入X战警作为交换协助他拯救凡妮莎，三人于是一同上阵来到废料场，对抗成群的阿贾克斯的佣兵。钢力士和沙尘天使空手独斗，韦德杀死多数佣兵后来到航母上对决阿贾克斯。这时，黑后少年弹头看到钢力士不敌天使而趋于下风，借由将自己变为一颗活弹头后重创航母的支撑铁架。整座航母开始下坠时，爆炸的冲击击昏沙尘天使，而钢力士将她和撞昏的黑后少年弹头抬至安全地带。
韦德营救凡妮莎后逼迫阿贾克斯治好自己，但阿贾克斯却大言不惭地坦言其实根本没有解药。韦德在无法接受他的答案之下，不顾钢力士的用心阻止而枪杀阿贾克斯。战后，凡妮莎本来对韦德遗弃自己的行为感到愤怒，但在韦德表露歉意与真情后，凡妮莎谅解韦德毁容的苦衷而拿下他的面具；两人彻底释尽前嫌后深吻。电影结束后，韦德身穿死侍的服装并外加睡衣对观众表示，这不会像一般的超级英雄电影会有幕后彩蛋片段，也无需期待塞缪尔·杰克逊会戴着“黑色眼罩”出现，但他告知观众在续集里会看到电索登场。