Slumdog Millionaire berättar om en ung man (Jamal Malik, spelad av Dev Patel) från slummen i Bombay som ställer upp i den indiska versionen av frågetävlingen Vem vill bli miljonär? ("Kaun Banega Crorpati") och som överträffar allas förväntningar, vilket väcker misstankar hos programvärden och hos de brottsbekämpande myndigheterna om fusk. Jamals liv berättas i omväxlande tillbakablickar allteftersom han försöker förklara hur karma ledde honom till att vinna tävlingen. Jamal berättar bland annat om hur han blev föräldralös i tidig ålder och växte upp med sin äldre bror, Salim (Madhur Mittal), som både var hans vårdnadshavare/beskyddare och antagonist. Hans relation sedan barndomen med ett annat föräldralöst barn, en flicka med namnet Latika (Freida Pinto), spelar också en stor roll i filmen.
Latika tillfångatas av en kriminell organisation som vill göra henne till en kulturellt begåvad prostituerad, vars oskuld kommer betinga ett högt pris. Syskonen Malik färdas med tåg, säljer varor, låtsas vara turistguider vid Taj Mahal och begår fickstölder. Jamal insisterar så småningom på att de skall återvända till Bombay, eftersom han vill hitta Latika.
Slumdog Millionaire vann fem av de sex priser den var nominerad till på Critics Choice Awards, däribland tungviktarkategorierna Bästa film och Bästa regissör, och alla fyra utmärkelser som den var nominerad till vid Golden Globe Awards. Den vann åtta Oscarstatyetter av tio nomineringar år 2009, bland annat i kategorierna Bästa film och Bästa regi.
Filmmusiken är komponerad av Allah Rakkha Rahman och innehåller bland annat låtar med sångerskan M.I.A.