时间是2045年，故事的舞台是日本制造的太空站“安心”，在月球出生的少年“登矢”和儿时玩伴“心叶”为了移居地球而在太空站进行复健，但他们却和首次到宇宙旅行的地球孩子“大洋”、“美衣奈”、“博士”一同被卷入了太空站与彗星的冲撞事故。在与大人们隔绝，网络也被切断的封闭空间中，时而冲突、时而互助的孩子们，必须共同面对减压、EVA（宇宙游泳）、微型机械失控等种种困难。

东京湾水隧轰然巨响、大水灌入，突发原因不明的崩塌事件。首相官邸召集阁僚开紧急会议，大多认为“原因是地震、海底火山”，看过网络目击影片的内阁官房副长官矢口兰堂（长谷川博己）指出海中可能栖息巨大生物，内阁总理大臣辅佐官赤坂秀树（竹野内丰）及周围的人对矢口意见皆付之一笑。其后，在海上巨大不明生物现身，惊慌失措的政府相关人员收集情报追踪之际，巨大生物登陆镰仓沿路破坏建物前进，日本政府因应设置紧急对策本部下达防卫出动命令，美国国务院则派遣总统特使加代子·安·派特森（石原聪美）关切，面临未曾有的威胁，不仅日本、世界也注视其动向。自卫队与称作“哥斯拉”的巨大生物在川崎市展开大决战，究竟人类是否抵御得了这远远超出所知的“完全生物”。

故事讲述二百年后的未来，人类殖民太阳系。由于重力的影响，太阳系的人类逐渐分成了地球人、火星人和以小行星带为主的谷神星人，彼此之间的关系由于资源的争夺而变得紧张。警探Josephus Miller（托马斯·简 饰演）连同船长Jim Holden（史蒂文·斯崔特 饰演）与他的船员一起揭发了一个威胁秩序和平及人类生存的阴谋。

本片由三段互无关联的故事组成。《她的回忆》：2092年，由伊瓦诺夫领导的太空垃圾回收飞船在返航途中接收到来自“宇宙坟场”的求救信号，特殊的是，信号中掺杂着歌剧《蝴蝶夫人》的唱段。队员汉兹与米格尔前往施救，却进入了一位歌剧演员艾娃的回忆，这些栩栩如生的回忆场景对船员们产生了威胁；《最臭兵器》：供职于制药公司的小职员田中信男拖着病体赶回公司，无意中服用了公司与军方合作的实验药品。自此信男成为了制造致命臭气的肉身工厂，对此毫不自知的信男却按照上司命令将药品样本送往东京总部，一路上引起大面积恐慌，军方不得不派出大批军队半路截杀信男；《大炮之街》：在一座由蒸汽驱动的城市中，一家三口展开了一天的生活。母亲去制造炮弹的工厂上班，父亲在炮台担任装填手，小儿子在学校里学习与大炮相关的知识。炮台不停开炮，但敌人的身影却始终没有出现……

背景设定在不远的近未来，宇宙中有一位叫作丹迪的宇宙猎人，为了寻找各种未知的外星物种，与搭档旧型清扫机器人QT以及长得像猫的外星人喵一起在宇宙中到处冒险，并因此卷入一场场有趣的故事之中。

为了解开神秘的石柱突然屹立于地面并攻击人的秘密，原子动力太空般帝斯卡巴里号出发飞往距离八亿公里远的木星。此宇宙飞船的成员包括波曼船长、布鲁飞行员及三个在圆筒内冬眠的队员等五人。途中电脑HAL发生错乱，破坏了冬眠装置，布鲁被诱出船外，于黑暗的太空中被杀，波曼船长则被困在母船中，与之展开生死格斗，结果人类终于获胜。不久宇宙飞船在进入木星的轨道后，因船长发现某地有与月球上的石柱一模一样的东西，就驶向它，却发生意外。当他醒来时，看见自已正和宇宙飞船在路易十六的寝室中。超越时间与空间，所有的一切东西都消失于白光之中后，飘浮在太空上的绿色地球，由一胎儿看守着，此胎儿正是波曼转世而成的，正继续等待着自己出生的日子。这部内容以不远的未来为背景，在广阔的宇宙空间中，人类将面对不可思议之事。

小说以一个被神秘大洋覆盖的星球为背景，演绎了人类寻求知识和生死相爱的科学神话。莱姆笔下的神秘大洋似乎是有智慧的，能够物化人类头脑中的隐私和邪念。科学家们围绕这个不解之谜作出种种推测，却难以自圆其说。任何一种解释都不过是用“一个更费解的谜代替另一个谜而已”。

故事发生在1963年，时值冷战期间，哑女艾丽莎（莎莉·霍金斯 Sally Hawkins 饰）在政府实验室里工作，是那里的一名清洁女工。年幼时，一场大病夺走了艾丽莎的声音，之后一直至今，她都在沉默之中过着形单影只的生活，全部的朋友就只有画家老头（理查德·詹金斯 Richard Jenkins 饰）和同事塞尔达（奥克塔维亚·斯宾瑟 Octavia Spencer 饰）。
一天，实验室里拉响了高度戒备的警报，一个神秘的装满了水的罐子被送了进来，艾丽莎震惊的发现，罐子里关着一个半人半鱼的怪异生物。在理查德（迈克尔·珊农 Michael Shannon 饰）的带领下，科学家团队想要在这怪物身上提炼出能够制造生物武器的物质，可是在艾丽莎眼中，它不过是一个和自己一样的孤独的生命体。随着时间的推移，艾尔莎和怪物之间竟然产生了感情。