五位船员在茫茫大海中和狂风巨浪搏斗的故事。其中，船长是一个叫比利（乔治·克鲁尼 George Clooney饰）的男人。他刚刚结识了新女友，急需钱来过上新生活。然而附近海域的捕鱼量却一直不景气。除了船长，其余4名船员眼下都需要钱来维持个人的生活。于是，他们决定开往一个相距甚远的海域，就冲着那里丰富的鱼资源。
富贵险中求，尽管比利知道前方可能有风暴，比利还是坚决的往前行使。然而，真实情况比他想象的还要糟糕：风暴异常狂暴，他们正在面临出海生涯以来最为严峻的考验。友情和爱情，在这场风暴中愈磨愈坚。

美国气候学家杰克（丹尼斯•奎德 Dennis Quaid 饰）认为，温室效应正在引发地球的大灾难，北极冰川的融化，会让地球回到冰河世纪那样的劫难。他的提醒并没有引起美国当局的重视，一切都已经太晚：飓风、冰雹、洪水、冰山融化、极度严寒，一系列的地球巨变引发了一场不可挽救的灾难。美国政府组织北纬30度的民众转移到赤道周围，场面一片混乱。更糟糕的是，杰克的儿子，正困在曼哈顿的图书馆里，靠烧书生火来维持体温。大家怎样才能逃过这场灭顶的灾祸？冰天雪地的地球何时才能回暖？

近未来，科学家们发现太阳急速衰老膨胀，短时间内包括地球在内的整个太阳系都将被太阳所吞没。为了自救，人类提出一个名为“流浪地球”的大胆计划，即倾全球之力在地球表面建造上万座发动机和转向发动机，推动地球离开太阳系，用2500年的时间奔往另外一个栖息之地。中国航天员刘培强（吴京 饰）在儿子刘启四岁那年前往国际空间站，和国际同侪肩负起领航者的重任。转眼刘启（屈楚萧 饰）长大，他带着妹妹朵朵（赵今麦 饰）偷偷跑到地表，偷开外公韩子昂（吴孟达 饰）的运输车，结果不仅遭到逮捕，还遭遇了全球发动机停摆的事件。为了修好发动机，阻止地球坠入木星，全球开始展开饱和式营救，连刘启他们的车也被强征加入。在与时间赛跑的过程中，无数的人前仆后继，奋不顾身，只为延续百代子孙生存的希望……
本片根据刘慈欣的同名小说改编。

未来某年的7月2日，美国各地的监视站发现一艘直径达数百英里的巨大飞船接近了地球。飞船发出的无线电信号干扰了地球的通信卫星信号，并放出了多艘直径达15英里的子飞船飞抵地球上各大城市的上空。外星飞船敌友未明，人们陷入了恐慌和迷惑。
电脑工程师戴维（杰夫•戈德布拉姆 饰）破译出外星人发出的无线电信号，其实是攻击的倒计时信号，他设法通知了前妻，总统的助理康妮，但是为时已晚，7月3日，外星人的飞船开始攻击地球，人类文明瞬间遭到巨大的打击和灾难。总统（比尔•普尔曼 饰）等人撤离到军事基地，指挥空军反击，却犹如以卵击石，毫无作用，军事基地也被摧毁，唯有飞行员史蒂文（威尔•史密斯 饰）设法诱使一架外星人战斗飞艇坠毁。
幸存者们逃到了秘密军事基地，在那里，科学家们一直在研究一艘50多年前坠毁的外星飞艇，致力于找出对付外星人的办法，那里也是人类最后的希望……

“毕德曼慧星”正朝着地球飞奔而来，给人类致命一击。当局紧急行动，研究出一个最佳方案——由宇航员坦纳（罗伯特·杜瓦尔 Robert Duvall饰）驾驶“弥赛号”飞船飞往慧星，把预先准备好的核弹放置到慧星上面引爆，以令它化成碎片或是改变轨道。坦纳英勇地完成了任务，却发现并没有取得预期效果。慧星碎成了一大一小两部分，向地球步步逼近。
当局迅速采取最后的行动，用“诺亚方舟”计划保住包括人类在内的一些地球物种。这是一个秘密的地下庇护所，只有少数的人可以在这里避开大劫难，等灾难散尽后方重建世界。较小的那部分慧星已经撞向地球，引发山崩地裂，一片世界末日的景象。而跟随其后的大慧星给地球带来的毁灭程度，将远远超乎人们想象，力挽狂澜的人类进入了倒数时刻。

某天，世界各地接连出现奇怪现象：安装心脏起搏器的病人突然暴亡、鸽子迷失方向四处乱撞、金门大桥断裂、罗马竞技场遭到密集雷电袭击……一时间，人类陷入前所未有的恐慌，似乎恐怖的世界末日就在眼前。各国政府及军队紧急动员，急切找到这一连串灾难发生的原因。
在这关键时刻，地质物理学家乔许·凯斯（艾伦·艾克哈特 Aaron Eckhart 饰）探明真相，原来地核因某种未知的原因停止转动，导致磁场消失。为了拯救人类和地球，乔许以及蕾贝卡·柴德（希拉里·斯万克 Hilary Swank 饰）、罗伯特·艾维森（布鲁斯·格林伍德 Bruce Greenwood 饰）等专家组成一支救援小组，共同前往地球中心实行艰巨而充满危险的拯救任务。人类的命运命悬一线……