Hunger Games è ambientato in un'epoca futura non meglio identificata, dopo la distruzione del Nord America, in una nazione nota con il nome di Panem. Panem è formata da una ricca capitale, Capitol, e dodici poveri distretti periferici. In questo, il Distretto 12 è collocato in una regione ricca di carbone, Appalachia, in riferimento alle Appalachian Mountains nel versante orientale degli Stati Uniti e del Canada.
Come punizione per un precedente tentativo di ribellione in contrasto al potere di Capitol, ogni anno un ragazzo e una ragazza di età compresa fra i 12 e i 18 anni vengono prelevati in maniera casuale da ogni distretto e costretti a partecipare agli Hunger Games, un evento televisivo nel corso del quale i partecipanti, o "tributi", devono combattere sino alla morte in una vasta arena all'aria aperta, sino a quando solo uno sopravvive. La storia segue le vicende dell'orfana di padre sedicenne Katniss Everdeen, una ragazza proveniente dal Distretto 12, che si offre volontaria quale partecipante alla 74ª edizione dei giochi per salvare la propria sorella minore, Primrose. L'altro partecipante ai giochi proveniente dal Distretto 12 è Peeta Mellark, un giovane che Katniss conosce sin dalla scuola e che una volta ha salvato la vita di Katniss offrendole il proprio pane quando la famiglia di lei stava per morire di stenti.
Katniss e Peeta sono quindi condotti a Capitol, dove incontrano gli altri "tributi" e sono offerti al pubblico di Capitol. In questo periodo, Peeta rivela in diretta i propri sentimenti d'amore per Katniss. Katniss, tuttavia, crede che questo sia stato pianificato per incrementare il supporto del pubblico, che può essere fondamentale per la sopravvivenza, dal momento in cui al pubblico è concesso di inviare regali ai propri tributi preferiti durante il corso dei giochi. I giochi cominciano con 11 dei 24 tributi uccisi nel primo giorno, durante il quale Katniss dimostra la propria abilità nella caccia e nelle tecniche di sopravvivenza per superare tale prova. Nel corso dei giochi, la morte dei tributi prosegue, ma sia Katniss che Peeta riescono ogni volta a cavarsela.
Presumibilmente in conseguenza all'immagine offerta da Katniss e Peeta quali amanti, una nuova regola viene annunciata nel corso dei giochi, definendo che due tributi dello stesso Distretto possono vincere in pareggio. In conseguenza a tale proclama, Katniss si pone alla ricerca di Peeta, lo trova ferito e lo soccorre. Agendo come una giovane innamorata, conquista ancora più favore nel pubblico e, conseguentemente, doni da parte dei suoi sponsor. Quando la coppia rimane finalmente sola in gioco, i gestori del gioco decidono però di revocare la nuova regola e cercano di forzarli a un drammatico finale nel corso del quale uno dovrà uccidere l'altro per vincere. Ciò nonostante, i due giovani decidono di tentare il suicidio nella speranza che gli organizzatori possano accettare di avere due vincitori invece di nessuno. Questo espediente ha successo, e sia Katniss che Peeta sono dichiarati vincitori della 74ª edizione degli Hunger Games.
Nonostante sia riuscita a sopravvivere all'arena e sia ora trattata come un eroe in Capitol, Katniss viene avvertita che ora diventerà un bersaglio politico, in conseguenza della sconfitta pubblica inferta alle autorità. Dopo di questo, Peeta si ritrova a dover fronteggiare una spiacevole delusione d'amore, nello scoprire che la loro relazione era stata parzialmente calcolata allo scopo di raccogliere il consenso del pubblico, ragione per la quale Katniss non può che essere incerta dei propri stessi sentimenti.
