Pada bulan September 1939, Władysław Szpilman (Adrien Brody), seorang pianis Yahudi-Polandia, bermain piano di stasiun radio di Warsawa ketika stasiun tersebut dibom selama invasi Polandia oleh Jerman Nazi. Berharap untuk kemenangan cepat, Władysław berkumpul bersama keluarganya di rumah ketika mengetahui bahwa Britania Raya dan Prancis telah menyatakan perang terhadap Jerman, tetapi bantuan yang dijanjikan tidak datang. Ketika peperangan berlangsung selama lebih dari sebulan, dengan tentara Jerman dan tentara Soviet menyerang Polandia di berbagai wilayah. Warsawa menjadi bagian dari pemerintahan yang dikuasai Nazi. Orang-orang Yahudi segera dihentikan untuk bekerja atau berwirausaha dan dipaksa memakai ban lengan Bintang Daud biru.

Pada bulan November 1940, Władysław dan keluarganya dipaksa meninggalkan rumah mereka ke Ghetto Warsawa yang penuh sesak di mana kondisinya semakin memburuk. Orang-orang kelaparan, pasukan penjaga semakin kejam dan anak-anak yang kelaparan ditinggalkan di jalan-jalan. Suatu hari, keluarga Władysław menyaksikan tentara SS membunuh seluruh keluarga di sebuah apartemen di seberang jalan dalam perjalanan.

Pada tanggal 16 Agustus 1942, Władysław dan keluarganya dibawa ke kamp pemusnahan Treblinka sebagai bagian dari Operasi Reinhard. Namun, seorang teman di Kepolisian Ghetto Yahudi mengenal Władysław di Umschlagplatz dan memisahkannya dari keluarganya. Władysław menjadi buruh budak dan mengetahui tentang pemberontakan Yahudi yang akan datang. Ia membantu pemberontakan dengan menyelundupkan senjata ke ghetto untuk menghindari seorang penjaga yang mencurigakan. Władysław akhirnya berhasil melarikan diri dan bersembunyi dengan bantuan seorang teman non-Yahudi, Andrzej Bogucki (Ronan Vibert), dan istrinya, Janina (Ruth Platt).

Pada bulan April 1943, Władysław melihat dari jendela ketika pemberontakan Ghetto Warsawa, yang dibantu olehnya, terbuka dan akhirnya gagal. Setelah seorang tetangga menemukan Władysław di apartemen, ia terpaksa melarikan diri ke tempat persembunyian kedua, sebuah ruangan baru yang memiliki piano di dalamnya, tetapi ia terpaksa diam ketika ia mulai menderita penyakit kuning.

Pada bulan Agustus 1944, ketika Pemberontakan Warsawa terjadi, pasukan Armia Krajowa menyerang sebuah bangunan Jerman di seberang jalan dari tempat persembunyian Władysław. Sebuah tank menyerang apartemen dan memaksanya melarikan diri. Selama bulan-bulan berikutnya, Warsawa hancur. Władysław ditinggalkan sendirian untuk mencari tempat berlindung dan persediaan di antara reruntuhan. Ia akhirnya pergi ke sebuah rumah di mana ia menemukan sekaleng mentimun. Ketika ia mencoba untuk membuka kaleng tersebut, ia ditemukan oleh petugas Wehrmacht, Wilm Hosenfeld (Thomas Kretschmann), yang mengetahui bahwa Władysław adalah seorang pianis. Ia meminta Władysław untuk bermain piano di rumah tersebut. Władysław yang sudah tua memainkan "Ballade in G minor" karya Chopin. Wilm memungkinkan Władysław bersembunyi di loteng rumah kosong. Dari persembunyian itulah, Władysław secara teratur diberikan makanan oleh petugas Jerman.

Pada bulan Januari 1945, Jerman mundur dari Warsawa karena serangan Soviet. Wilm bertemu Władysław untuk terakhir kalinya, berjanji bahwa ia akan mendengarkannya di Radio Polandia setelah perang. Ia memberikan Władysław mantel besarnya agar tetap hangat dan pergi. Pada musim semi tahun 1945, mantan tahanan kamp konsentrasi Nazi melewati sebuah kamp tahanan perang Soviet yang menahan tentara Jerman yang ditangkap dan secara verbal melecehkan mereka. Wilm, yang termasuk di antara mereka yang ditangkap, sengaja mendengar ratapan tahanan atas kariernya sebagai pemain biola. Wilm bertanya kepada pemain biola itu jika ia mengenal Władysław, di mana ia membenarkannya. Wilm berharap agar Władysław membalas kebaikannya dengan membantu membebaskannya. Beberapa waktu kemudian, pemain biola itu mampu membawa Władysław kembali ke tempat kejadian semula, tetapi mereka menemukan bahwa tempat itu ditinggalkan.

Kemudian, Władysław bekerja di Radio Polandia dan memainkan "Grand Polonaise brillante" karya Chopin kepada penonton yang banyak dan bergengsi. Film berakhir dengan pernyataan bahwa Władysław meninggal pada tahun 2000 di usia 88 tahun, sementara Wilm meninggal di tahanan Soviet pada tahun 1952.