१३वीं सदी में अफगानिस्तान में, दिल्ली के सिंहासन को जब्त करने के लिए खिलजी वंश के जलालुद्दीन खिलजी (रजा मुराद) लगातार चालें चलता रहता है। उसका भतीजा अलाउद्दीन खिलजी (रणवीर सिंह) एक दिन उसे उपहार स्वरुप एक शुतुरमुर्ग देता है, और बदले में उसकी बेटी, मेहरुनिसा (अदिति राव हैदरी), से शादी करने का आग्रह करता है, जिस पर जलालुद्दीन राज़ी हो जाता है। अलाउद्दीन की शादी की रात ही वह दूसरी महिला से व्यभिचार करता है और रंगे हाथों पकड़े जाने पर जलालुद्दीन के एक दरबारी को मार देता है। इस बीच, राजपूत शासक महाराज रतन सिंह (शाहिद कपूर) अपनी पत्नी नागमती के लिए दुर्लभ मोती हासिल करने के लिए सिंहल जाते हैं। इस यात्रा के दौरान सिंहल राजकुमारी पद्मावती (दीपिका पादुकोण) अनजाने में एक हिरण का शिकार करते समय रतन सिंह को घायल कर देती है। दोनों एक दूसरे के प्रेम में पड़ जाते हैं, और उनका विवाह हो जाता है।

जलालुद्दीन दिल्ली के सिंहासन पर कब्ज़ा कर लेता है, और अलाउद्दीन को कारा सूबे का अधिकारी बना देता है। दिल्ली में मंगोल आक्रमण के समय अलाउद्दीन उनसे लड़ने जाता है, परन्तु साथ साथ वह देवगिरी पर भी आक्रमण कर देता है। राज्य पर कब्ज़ा कर लेने की अलाउद्दीन की महत्वाकांक्षाओं का अपता जब जलालुद्दीन को चलता है, तो वह उससे मिलने कारा के लिए निकल जाता है। अलाउद्दीन देवगिरी की राजकुमारी का अपहरण कर लेता है, और उसे अपने हरम में रख लेता है। जलालुद्दीन कारा पहुंचकर अलाउद्दीन को मलिक कफूर नामक एक गुलाम उपहार स्वरुप देता है, परन्तु अलाउद्दीन जलालुद्दीन और उसके पहरेदारों की हत्या कर खुद को दिल्ली का सुल्तान घोषित कर देता है।

पद्मावती रतन सिंह के साथ मेवाड़ आ जाती हैं, लेकिन रतन की पहली पत्नी पद्मावती से ईर्ष्या करने लगती है। रतन और पद्मावती जब अंतरंग हो रहे होते हैं तो उनके शाही पुजारी, राघव चेतन को उन्हें देखते हुए पकड़ा जाता है, और इसके फलस्वरूप उसे राज्य से निकाल दिया जाता है। चेतन आवेश में आकर दिल्ली चला जाता है, और पद्मावती की सुंदरता के बारे में खिलजी को सूचित करता है। अलाउद्दीन राजपूतों को दिल्ली आमंत्रित करता है, और उनकी अस्वीकृति के बारे में जानने के बाद चित्तौड़ पर हमला करने का आदेश दे देता है। चित्तौड़ पर कब्जा करने के कई असफल प्रयासों के बाद, खिलजी शांति का आह्वान करता है और मित्र के तौर पर चित्तौड़ में प्रवेश करता है, जहां उसकी मुलाकात रतन से होती है। वह पद्मावती को देखने की बात कहता है, जिसे सुनकर वहां स्थित राजपूत क्रोधवश उसे धमकाकर भेज देते हैं। हालांकि पद्मावती के आग्रह पर रतन सिंह उसे पद्मावती को क्षण भर के लिए देखने की अनुमति दे देता है।

अलाउद्दीन रतन सिंह को अपने शिविर में अकेले बुलाकर कैदी बना लेता है, और रिहा करने के बदले पद्मावती को दिल्ली भेजने की मांग करता है। रानी नागमती द्वारा जोर देने पर, पद्मावती खिलजी से मिलने के लिए दिल्ली जाने को सहमत हो जाती है। वह अपने साथ महिलाओं के भेष में ८०० राजपूत सैनिकों को लेकर दिल्ली जाने का निर्णय करती है। इस बीच अलाउद्दीन का भतीजा उसकी हत्या करने का प्रयास करता है, जिसमें अलाउद्दीन घायल हो जाता है। सल्तनत की सीमाओं पर पहुंचकर, राजपूत सुबह नमाज के समय में खिलजी के सैनिकों पर घात करने की योजना बनाते हैं। पद्मावती मेहरुनिसा की सहायता से रतन को मुक्त करवाती है, और एक गुप्त सुरंग से निकल जाती है। अलाउद्दीन के सैनिक प्रार्थना छोड़ उनका पीछा करने लगते हैं, लेकिन महिलाओं के रूप में प्रच्छन्न राजपूत उन पर हमला कर देते हैं। इस आक्रमण में सभी राजपूतों की हत्या ही जाती है। रतन को सुरक्षित बचाकर लाने के कारण पद्मावती को चित्तौड़ में देवी के रूप में सम्मानित किया जाता है।

अलाउद्दीन राजपूतों की मदद करने के लिए मेहरुनिसा को कारावास में कैद कर देता है, और चित्तौड़ पर चढ़ाई करने के लिए दोबारा निकल पड़ता है। युद्धक्षेत्र में उसके और रतनसिह के बीच द्वंद्वयुद्ध होता है। अलाउद्दीन लगभग रतन द्वारा पराजित हो ही चुका होता है पर मलिक कफूर की अगुवाई में खिलजी की सेना रतन सिंह पर बाणवर्षा कर उसे मार देती है। खिलजी सेना राजपूतों को पराजित कर चित्तौड़ में प्रवेश करने में तो सफल हो जाती है, लेकिन तब तक पद्मावती अन्य राजपूत महिलाओं के साथ जौहर कर चुकी होती हैं।

फ़िल्म पर विवाद एवं विरोध-प्रदर्शन
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