"Casino Royale" sigue la pista del principio de la carrera del agente británico James Bond (Daniel Craig). Su primera misión como agente 007 le lleva hasta Le Chiffre (Mads Mikkelsen), banquero de terroristas de todo el mundo. Para detenerlo, y desmantelar la red terrorista, Bond debe derrotar a Le Chiffre en una partida de póquer con apuestas altas en el Casino Royale. Al principio Bond está molesto cuando asignan a una hermosa oficial del Tesoro, Vesper Lynd (Eva Green), para entregar la apuesta para la partida y vigilar el dinero del gobierno. Pero, mientras Bond y Vesper sobreviven a una serie de ataques mortales por parte de Le Chiffre y sus secuaces, se desarrolla una atracción mutua que les conduce a peligros mayores y acontecimientos que marcarán la vida de Bond para siempre...