Seth Baxter, un assassino dapprima condannato all’ergastolo per omicidio e in seguito a soli 5 anni di prigione per un cavillo legale, è incatenato a un tavolo con sopra un gigantesco pendolo sul quale è montata una enorme lama. Un video messaggio gli indica che l’unica via per evitare di essere ucciso dal pendolo è quella di disintegrarsi le mani mettendole dentro delle presse e premendo il bottone al loro interno. Nonostante Seth faccia ciò che gli era stato indicato il pendolo non si ferma e lo taglia a metà.
La narrazione riprende dalle ultime scene di Saw IV dove l’agente speciale Peter Strahm, dopo aver ucciso Jeff Reinhart, viene chiuso dal detective Hoffman nella camera dove Jigsaw è morto. Qui trova un passaggio segreto e un registratore che lo avverte di non procedere, ma l’agente ignora l’avvertimento e procede nel passaggio segreto dove una misteriosa figura con una maschera da maiale lo aggredisce e lo seda. Al suo risveglio Stramh si ritrova in una trappola costruita per giustiziarlo. Intorno alla sua testa viene fissata una teca di vetro al quale sono attaccati due tubi che immettono gradualmente acqua dentro la teca. Per evitare l’affogamento, l’uomo si fa un buco in gola con una penna praticandosi una rudimentale tracheotomia per poter respirare e riesce a resistere fino all’arrivo dei soccorsi. All’arrivo di questi Hoffman esce dal complesso con in braccio Corbett, la figlia di Jeff, venendo acclamato come un eroe: si stupisce, però, nel vedere l’agente Stramh sopravvissuto alla trappola dell'enigmista. Viene dichiarata apertamente la morte di Jigsaw e a Hoffman viene promosso di grado come ricompensa per aver seguito e risolto il caso.
Jill Tuck, l’ex moglie di John Kramer (l’enigmista) riceve tramite un notaio un video messaggio dall'ex marito che gli indica di aprire la cassa che gli aveva lasciato come eredità. Jill usando la chiave a forma di cuore che ha al collo apre la cassa e ne visiona il contenuto, senza rivelarlo.
L’agente Stramh, ricoverato in ospedale pensa all’agente Lindsey Perez, morta a causa delle schegge di legno conficcattesile in faccia dopo l’esplosione del pupazzo Billy e ricorda che l’ultima sua parola era proprio riguardo il detective Hoffman, che viene accusato di essere il complice di Jigsaw. Stramh non si dà pace, e nonostante il superiore gli tolga il caso, che viene affidato all’agente Dan Erikson, continua a indagare studiando tutte le vittime dell’Enigmista e i loro legami con Hoffman.
Alla fine riesce a scoprire che Seth Baxter era l’ex fidanzato e l’assassino della sorella di Hoffman e, ripercorrendo tutti i luoghi delle torture dell’Enigmista, attraverso numerosi flashback ci mostra come Hoffman abbia incontrato John Kramer, si sia alleato con lui per apprendere il suo metodo di “riabilitazione” e lo abbia aiutato nel sequestrare le vittime dei suoi giochi, dopo essere stato egli stesso una vittima di una finta trappola del criminale. Stramh scopre, infatti, che la trappola del pendolo di Seth Baxter era stata in realtà costruita da Hoffman per punire l’assassino della sorella facendo poi ricadere la colpa dell’omicidio su Jigsaw per rimanere impunito: per fare ciò si era curato di copiare nei minimi dettagli l'operato dell'Enigmista, rimuovendo anche un pezzo di pelle con la forma di un pezzo di puzzle come era solito fare Kramer. Proprio l'indignazione causata dal copycat causa la cattura di Hoffman da parte di Jigsaw, che lo rende quasi il suo erede.
Intanto in una trappola cinque persone apparentemente sconosciute tra loro - Ashley, Brit, Luba, Mallick e Charles - si risvegliano con addosso dei collari collegati fra loro che alla fine del tempo scandito da un timer decapiteranno coloro che lo avranno ancora addosso, spingendo i loro corpi verso delle lame. La possibilità di salvarsi è costituita da delle chiavi in delle teche davanti a loro. Ognuno dovrà prendere una chiave entro sessanta secondi, pena l'esplosione di alcune cariche, per sganciare il collare rischiando però di spingere verso le lame gli altri. Un messaggio dell'Enigmista li avvisa di non comportarsi da egoista come erano soliti fare nella vita quotidiana, ma di cooperare per la salvezza. Alla fine tutti, tranne Ashley che rimane decapitata, si liberano dal collare e proseguono verso la prossima stanza. Brit intanto prende le chiavi dei collari. Intanto i quattro cominciano a indagare sulla ragione per cui si trovano lì e si interrogano fra loro. Quello che sembra saperne più degli altri è Charles, suscitando il sospetto degli altri.
Nella seconda stanza del bunker degli orrori, i quattro devono rompere dei vasi pieni di vetri nel cui interno si trovano delle chiavi di apertura di tre condotti nei quali si potranno infilare per sfuggire all'esplosione di alcune cariche che sarebbe avvenuta con la fine del tempo a loro disposizione. Charles per non rischiare di restare fuori dal condotto colpisce con il bastone per rompere i vasi Mallick che rimane a terra: Luba colpisce però a sua volta Charles che rimane a terra e muore nell’esplosione mentre gli altri tre si salvano infilandosi nei condotti.
Nella terza camera, per sbloccare le cinque serrature della porte, è necessario collegare altrettanti cavi elettrici tra loro, sebbene questi siano troppo corti per permetterne il contatto. La possibilità di trasmissione della corrente potrebbe essere effettuata tramite l'immersione di un corpo in una vasca da bagno posta al centro della stanza, attaccando ad esso i cavi. Luba, dopo aver colpito Mallick e averlo buttato nella vasca da bagno viene uccisa da Brit che aiutata dall'uomo getta il corpo nella vasca connettendo ad esso i cavi e aprendo di conseguenza la serratura.
Nella quarta e ultima camera i due rimasti devono riempire un vasetto con 5 litri del loro sangue, infilando le braccia nelle cinque fessure del congegno e lasciandosi dilaniare da una sega circolare posta all'interno di esse. Prima di mettere le braccia nel congegno i due si chiedono come mai vi fossero ben 5 fessure e non una sola. Mallick chiede a Brit di provare ad aprire con le chiavi della prima stanza la porta della camera: la porta non si apre ma Brit nota che le chiavi sono tutte uguali. Solo a quel punto si rendono conto del fatale errore compiuto: come suggerito da Jigsaw nel messaggio registrato e trasmesso nella prima stanza, i cinque avrebbero dovuto collaborare per superare le camere e sopravvivere a quest’ultima, usando una sola chiave per liberarsi dai collari della prima camera, infilandosi tutti e quattro nei tre cunicoli della seconda, e collegando ogni cavo a ciascuno di loro ricevendo solo piccole scosse nella terza. Quando si rendono conto di ciò, Mallick e Brit decidono di infilare comunque le mani nelle fessure e raccolgono abbastanza sangue, ma Mallick muore dissanguato con il braccio tagliato a metà. La porta si apre e Brit morente esce dalla camera.
Hoffman intanto depista Erikson rubando il cellulare di Stramh e chiamandolo, che subito da l’ordine di cercare la direzione del segnale del cellulare preoccupandosi che fosse successo qualcosa a Strahm.
L'agente Strahm, intanto, segue Hoffman nel suo nascondiglio. Strahm si trova, quindi, una stanza con al centro una bara trasparente, al cui interno vi sono dei cocci di vetro, e un registratore. Strahm aziona il registratore, e sente la voce di Hoffman descrivergli la sua prova finale: Peter dovrà credere a Hoffman ed entrare dentro alla bara, provando dolore ma evitando una morte orrenda. Strahm sente arrivare Hoffman e si nasconde per tendergli un agguato. I due lottano, finché Peter non spinge Hoffman nella bara e lo chiude all'interno. La porta della stanza si chiude e Hoffman indica a Strahm il registratore di prima. Strahm aziona la cassetta, e la voce di Hoffman gli rivela che se avesse ascoltato i suoi consigli, si sarebbe salvato. Come spiega la cassetta, se Strahm fosse entrato nella bara si sarebbe salvato; tuttavia, la voce gli spiega che il suo corpo non sarà mai trovato, ma semplicemente "svanirà" e la colpa di tutte le trappole recenti sarà data a lui. La bara contenente Hoffman si abbassa lentamente in un buco nel pavimento, mentre le pareti cominciano ad avvicinarsi tra loro. Strahm, cerca di salvarsi, ma muore stritolato, mentre il suo sangue ricopre la teca della bara e Hoffman sorride, ora libero di continuare la sua eredità.
Erikson ha trovato infine il cellulare di Strahm nella stanza dell'enigmista nella quale giunge grazie ad una localizzazione del segnale di chiamata del telefonino; le prove sono molteplici: oltre al telefono, vi sono i rapporti sottratti all'archivio dell'FBI: Erikson, ignorando la fine dell'uomo, dirama un mandato di cattura per Strahm.
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