Dopo essere tornato al comando del Senato, il Cancelliere Palpatine informa che la guerra non può aver termine fin quando il Generale Grievous non venga catturato o ucciso, e per scovarlo scandaglia le sue spie in giro per la Galassia.
Intanto, Anakin ne approfitta per riabbracciare la sua amata moglie, la senatrice di Naboo Padme Amidala (Natalie Portman), che gli svela di essere incinta. Sogni premonitori inquietano l’animo di Anakin, che vede morire Padme durante il parto. Cercando punti di riferimento fra i Jedi del Consiglio, Anakin legge in loro solo la paura e la diffidenza che hanno nei suoi confronti, e il timore nelle sue immense capacità, mentre l’unico capace di comprenderlo sembra essere proprio l’anziano Cancelliere Palpatine.

In seguito al deciso rifiuto di concedergli il grado di Maestro Jedi, il Consiglio ordina ad Anakin di sorvegliare le dubbie strategie politiche di Palpatine, ordine che il giovane Skywalker accetta non senza una certa riluttanza.
Nel frattempo, i servizi segreti della Repubblica scoprono il nascondiglio segreto del Generale Grievous, e il Maestro Obi-Wan viene subito mandato su Utapau ad affrontarlo. Molti altri Maestri sono sparsi in giro in varie missioni con la speranza che si sveli il burattinaio oscuro che risiede a Coruscant e che sembrerebbe controllare nell’ombra il Senato Galattico: il Signore dei Sith Darth Sidious.
Il Maestro Obi-Wan scova e uccide il Generale Grievous, e continua a combattere al fianco dei Cloni della Repubblica al fine di liberare il pianeta Utapau dalle truppe Separatiste.
Intanto, in una seduta privata, Palpatine rivela al giovane Anakin di essere il Sith che cercavano e di aver agito per anni nascosto a causa dei Jedi e della loro sete di potere. Inoltre convince Skywalker che sia possibile salvare la moglie Padme dalla morte, ma solo a patto di apprendere le arti del Lato Oscuro della Forza diventando suo discepolo.

In seguito ad un travaglio interiore, Anakin decide infine di passare dalla parte del Signore Oscuro e diventare suo apprendista, non prima però di averlo salvato dall’arresto ad opera del Maestro Jedi Mace Windu (Samuel L. Jackson), che muore in seguito alle scariche elettriche causate dal potere di Sidious.
Con il nuovo nome Sith Darth Vader, il giovane Anakin fa strage dei Jedi al Tempio di Coruscant, mentre Palpatine ordina alle truppe dei Cloni di rivoltarsi contro i Jedi stessi, attraverso il fino ad allora celato Ordine 66.
Obi-Wan e il saggio Maestro Yoda (voce di Frank Oz), in guerra sul pianeta dei wookiee Kashyyyk ed aiutato da Chewbacca (Peter Mayhew), riescono a scampare alla carneficina e si incontrano con il senatore Bail Organa (Jimmy Smits) di Alderaan per decidere come meglio agire.
Mentre Palpatine/Sidious smantella la Repubblica e si autoproclama Imperatore del nuovo Impero, Anakin pone fine alla guerra uccidendo i leader Separatisti sul pianeta lavico Mustafar lasciandosi completamente andare all’influenza del Lato Oscuro.

Obi-Wan, guardando le registrazioni del Tempio Jedi, è sconvolto dalle brutali azioni di Anakin e si imbarca di nascosto sulla nave privata di Padme nel tentativo di fermarlo. Yoda, invece, decide di affrontare di persona il Signore Oscuro dei Sith in Senato. L’anziano Jedi, dopo un violento scontro, ha la peggio contro Sidious, e ammette tristemente il suo fallimento.
Su Mustafar, Anakin si sente tradito dall’inconsapevole Padme per aver portato Obi-Wan da lui e quasi la uccide, soffocandola con i suoi poteri. Maestro ed ex Allievo si affrontano in un duello spettacolare in cui Obi-Wan, sfruttando una disattenzione di Anakin, tronca il braccio naturale ed entrambe le gambe al suo vecchio amico e fratello con un fendente di spada laser. Anakin, agonizzante, prende fuoco a causa dei cocenti fiumi di lava di Mustafar, mentre Obi-Wan lascia il pianeta, portando con sé Padme priva di sensi.

Dopo poco, Palpatine giunge su Mustafar e cura il corpo ormai carbonizzato di Anakin, costretto da allora in avanti ad indossare la maschera e il respiratore per vivere. Risvegliatosi nel suo nuovo corpo per metà macchina, Anakin/Darth Vader continuerà a seguire per anni il suo Imperatore e Maestro Oscuro Palpatine come braccio destro.
Padme, intanto, muore dando alla luce i gemelli Luke e Leia sotto gli occhi del Maestro Obi-Wan.
Yoda, triste testimone del tragico evento, decide così di andare in esilio sul pianeta remoto Dagobah, nascondendosi dai poteri oscuri dei Sith, mentre Obi-Wan sceglie di vegliare su Luke, affidato agli zii Owen e Beru Lars sul pianeta Tatooine. Il senatore Organa, infine, adotta amorevolmente la piccola Leia sul pianeta Alderaan.
Il male ha vinto, ma una nuova speranza è nata…