Le marine américain Tommy Riordan rend visite à son père, Paddy Conlon, un alcoolique en voie de guérison qui est revenu à sa foi catholique. Tommy a dû fuir Paddy avec sa mère mourante alors qu’il n’était qu’un petit garçon, car Paddy était un alcoolique violent, et il ne lui a jamais pardonné. Paddy essaie de le convaincre qu’il a changé, mais en vain. Le lendemain, Tommy entre dans une salle de sport où, en moins d’une minute, il met KO un boxeur professionnel du nom de Pete « Mad Dog » Grimes, dans un combat qui est filmé avec un téléphone portable, puis téléchargé sur Internet, où il devient viral. Tommy apprend l’existence d’un tournoi d’arts martiaux mixtes appelé Sparta, dont le vainqueur recevra 5 millions de dollars. Tommy demande à Paddy de l’aider à s’entraîner pour le tournoi, mais seulement à la condition que Paddy n’essaie pas de réconcilier leur relation.

Le frère aîné de Tommy, Brendan, professeur de physique au lycée et ancien combattant de MMA, a du mal à subvenir aux besoins de sa femme, Tess, et de leurs deux filles. Il a dû hypothéquer sa maison pour payer l’opération à cœur ouvert de sa fille cadette, et risque maintenant de tout perdre. Pour augmenter ses revenus, Brendan affronte des combattants amateurs pour de l’argent. Des rumeurs sur la vie secrète de Brendan se répandent dans l’école, et le directeur de l’école le suspend sans salaire. Plus tard dans la nuit, Paddy vient retrouver Brendan dans son allée pour essayer de se réconcilier avec lui, mais en vain. Avant de partir, Paddy annonce à Brendan que Tommy est de retour en ville. N’ayant pas d’autre choix, Brendan cherche à s’entraîner avec son vieil ami Frank Campana et commence à participer à des combats de moindre envergure. Après que le combattant que Frank prévoyait d’inscrire au tournoi de Sparte se soit blessé, Brendan convainc Frank de l’inscrire en remplacement.

Après être arrivé au tournoi, Brendan découvre que Tommy s’est également inscrit. Il est révélé que Tommy est toujours en colère contre Brendan pour être resté derrière pour Tess lorsque Tommy et leur mère ont quitté Paddy ; Tommy a été laissé pour s’occuper de leur mère lorsqu’elle est tombée en phase terminale. Brendan prétend qu’il n’a pu s’empêcher d’avoir été amoureux de Tess et qu’il a pardonné à son père le mal qu’il a fait, mais Tommy n’est pas convaincu.

Pendant ce temps, la vidéo de Tommy battant « Mad Dog » attire l’attention d’un Marine dont Tommy a sauvé la vie en Irak. Le Marine raconte à la presse l’héroïsme de Tommy, et ce dernier devient un héros national. Les dossiers militaires de Tommy font surface et révèlent qu’il a déserté après que toute son unité ait été tuée dans un bombardement par un tir ami. Tommy a utilisé le nom de jeune fille de sa mère comme nom de famille afin d’éviter d’être arrêté pour sa désertion. Il révèle s’être engagé à donner ses gains à la veuve d’un de ses amis tombés au combat. La police militaire le met en garde à vue après la fin du tournoi.

Pendant deux nuits, Brendan et Tommy connaissent des fortunes diverses : Tommy assomme rapidement et brutalement ses adversaires, tandis que Brendan est dépassé physiquement mais utilise le jiu-jitsu brésilien pour forcer les soumissions par grappin. En demi-finale, Brendan est opposé au lutteur russe invaincu Koba, qui le domine en deux rounds. Au troisième round, Brendan se lance dans une lutte acharnée, faisant de ce combat une bataille en dents de scie. Dans les derniers instants du dernier round, Koba prend le dos de Brendan dans l’étau et Brendan tente une barre de genoux roulante. Alors que Koba tente de s’échapper de la position, Brendan renverse rapidement la situation et réajuste la barre de genou, gagnant de justesse par soumission. Tommy rencontre Mad Dog Grimes en demi-finale, et Tommy l’assomme une fois de plus presque immédiatement.

La nuit précédant la journée finale, Paddy tente de parler à Tommy de ses actions en Irak. Tommy écarte rageusement son père, qui rechute et se remet à boire. Voyant sa terrible douleur, Tommy le calme et le réconforte.

À la fin, les frères sont les derniers combattants restant dans le tournoi. Il est révélé au monde entier que les deux hommes sont frères. Malgré le désir de Brendan de se réconcilier, Tommy ne montre aucun intérêt à le faire. Tommy gagne les deux premiers rounds, mais Brendan finit par disloquer l’épaule de Tommy avec une clé de bras omoplata. Au début du quatrième round, Brendan insiste pour que Tommy abandonne car il n’a l’usage que d’un seul bras. Alors que Tommy continue d’essayer d’assommer Brendan, ce dernier décharge un barrage de coups pour tenter de mettre fin au combat. Tommy incite Brendan à continuer de le frapper à la fin du quatrième round. Au début du cinquième round, Brendan refuse de se battre, mais Tommy persiste. Brendan réalise qu’il doit le forcer à se soumettre, et il piège Tommy dans un étranglement nu arrière. Alors qu’ils luttent sur la toile, Brendan s’excuse auprès de Tommy et lui dit qu’il l’aime. Après quelques hésitations, Tommy se soumet. Les frères réconciliés quittent le ring sous le regard souriant de leur père.