世界在历经极端气候与粮食危机，地球濒临末日之际，一位电机工程师与一群专业研究者还有顶尖太空人，扛起人类史上最重要的任务，越过已知的银河，在星际间寻找未来出路。同时必须先割舍无法与家人见面的亲情牵绊，在爱与勇气、生存与挑战中，跨越星际拯救人类。

费城一个毫无征兆的宁静早晨，前联合国调查员盖瑞·雷恩（布拉德·皮特 Brad Pitt 饰）驾车载着妻子凯伦（米瑞·伊诺丝 Mireille Enos 饰）和两个女儿蕾切尔（Abigail Hargrove 饰）、康妮（Sterling Jerins 饰）外出。谁知原本快乐的气氛很快变为恐慌与死亡所替代，连环的爆炸，惊恐逃散的人群，无序的车祸以及啃咬他人的丧尸，繁华大都会转瞬沦陷。盖瑞费尽九牛二虎之力带着妻女逃生，最终逃到联合国副秘书长所在的航母上，进而得知包括美国总统在内的数名大国首脑均已死亡，丧尸病毒业已蔓延全球。为了阻止世界毁灭，格里无奈受命，和来自哈佛的病毒学博士法斯巴克（Elyes Gabel 饰）前往病毒的源头之地寻找解除危机的办法。
这是一场几乎完全没有希望且充满磨难的征程，世界命运危在旦夕……