证券公司基金管理人石宇（孔侑 饰）光鲜精干，却也是个重利轻义之徒。妻子为此与之决裂，女儿秀安（金秀安 饰）则对如此自私的父亲越来越失望，决定前往釜山和母亲生活。在秀安生日这天，石宇抽出时间陪伴女儿登上开往釜山的特快列车。而与此同时，城市四处出现了极为可疑的暴动事件。政府极力洗白无法掩盖丧尸肆虐的事实，即便懵然无知的列车乘客也因为不速之客的到来而堕入恐慌绝望的地狱中。开车的刹那，一名感染者冲入车厢，而她很快尸变并对目光所及之处的健康人展开血腥屠杀。未过多久，丧尸便呈几何数爆发性地增长。石宇被迫和幸存者的乘客们在逼仄的空间中奋力求生。
　　通往釜山的遥遥旅途布满杀机，危难时刻每个幸存者的人性也承受巨大的考验……

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。