정체를 알 수 없는 폐쇄된 공간, 왜 이런 폐쇄된 공간에 있는지 갇히게 되었는지도 모르는 여섯 사람이 주인공이다. 경찰관인 쿠엔틴, 수학 전공 학생 리븐, 자폐증이 있는 카잔, 탈옥 전문가 렌, 여의사 할로웨이, 그리고 이 미로와 자신과의 관계를 이야기하지 않으려는 남자 워스, 이들에게 주어진 과제는 어떻게 살아서 이 곳을 빠져 나갈 것인가 하는 것이다.
이 큐브들 안은 무수한 함정과 장치들이 있어서 미로를 빠져 나가려는 사람들을 죽게 한다. 뿐만 아니라 이 큐브의 외형을 설계한 주인공조차 누가 그리고 왜 이런 공간을 만들었는지조차 모른다. 절망한 그들 사이에서 리븐은 큐브 입구마다 새겨진 번호들의 공통점, 곧 솟수의 법칙을 발견한다. 그러나 그들이 솟수의 법칙에 따라 결국 도착한 곳은 그들이 처음으로 만났던 큐브이다.
왜 이런 일이 생겼는가 생각하던 그들은 큐브는 움직이고 있었다는 사실을 그제서야 깨닫는다. 17,576개의 큐브가 서서히 그 모습을 드러낸다. 더 이상 어떻게 해야 할 지 모르는 순간, 자폐증 증상으로 일행을 위험에 빠뜨리던 카잔이 큐브에 감추어진 마지막 단서를 발견한다.