Aventura post-apocalíptica protagonizada por nueve muñecos de trapo que deberán enfrentarse a unas máquinas gigantes si quieren preservar el futuro de la civilización. Entre el grupo, Número 9 (voz de Elijah Wood) demuestra tener madera de líder y cualidades que quizá les ayuden a sobrevivir e incluso a prosperar. Los demás miembros del grupo son Número 1 (Christopher Plummer), un veterano de la guerra, de carácter dominante y líder del grupo hasta la fecha; Número 2 (Martin Landau), un generoso y ahora frágil inventor; Número 3 y Número 4, gemelos de una gran erudición que se comunican sin palabras y sobre todo entre sí; Número 5 (John C. Reilly), un inquebrantable ingeniero; Número 6 (Crispin Glover), un artista errático atormentado por las visiones; Número 7 (Jennifer Connelly), una valiente guerrera autosuficiente, y Número 8 (Fred Tatasciore), el musculoso y no muy listo guardaespaldas de Número 1. En las tinieblas que preceden al amanecer, Número 9 debe reagrupar y animar a los suyos para hacer frente común al peligro inminente...