一项由中国主导的国际科研项目，正在马里亚纳海沟深处进行时，遭遇未知生物攻击，科研人员被困海底。前美国海军陆战队深海潜水专家乔纳斯·泰勒受命前往营救，再度遭遇数年前曾经在深海给自己留下终身难以磨灭记忆的史前生物巨齿鲨。乔纳斯联手科研项目中的中国女科学家张苏茵成功营救了被困人员，但营救行动却意外造成了巨齿鲨逃离深海。当史前巨兽重返浅海，人类将为自己对大自然的贪婪付出惨重的代价......

卡勒姆·林奇（迈克尔·法斯宾德 饰）在死刑即将执行之前清醒过来，发现他被索菲娅（玛丽昂·歌迪亚 饰）选中，来参加一个能让人类摆脱暴力冲动的计划。虚拟现实机器Animus能让用户体验祖先的记忆，被绑在机器上之后，卡勒姆·林奇意识到他是生活在西班牙宗教法庭时期一位刺客阿圭拉的后裔，他们寻找的是可以控制自由意志的伊甸园苹果。索菲娅在父亲艾伦（杰瑞米·艾恩斯 饰）施加的压力下不情愿地操纵着卡勒姆·林奇回到过去寻找伊甸园苹果在现代世界的下落，威胁着他身体和心理的健康。但在杀手同行穆萨（迈克尔·威廉姆斯 饰）暗示了卡勒姆·林奇，提醒他艾伦有可能动机不纯之后，卡勒姆·林奇开始重新考虑他的行为和动机，而人类自由意志的命运也变得悬而未决……

故事发生在1926年的纽约，彼时，麻鸡们对魔法师的抵制达到了最高峰，由玛丽露所领导的反魔法组织活动频繁。与此同时，街头巷尾之中时时发生的种种灾难意外让魔法世界的存在离暴露仅有一线之隔，整个魔法部陷入了空前紧张的气氛之中。 就在这个节骨眼上，环游世界进行着研究神奇魔法动物之行动的魔法动物学家纽特·斯卡曼德抵达了纽约，他随身携带的魔法手提箱里，装着几十种他一路营救的魔法动物们，而他的一举一动，均处于隶属于魔法部的前傲罗蒂娜的监视之下。一场意外中，麻鸡雅各布误拿了纽特的手提箱，并且放出了藏在箱子里的魔法动物，为此，纽特、蒂娜、雅各布和蒂娜的妹妹奎妮不得不踏上了寻找魔法动物的旅途。

故事开始于蒙特娄，也结束于蒙特娄。一名在找寻灵感的作家（拉菲·斯波 Rafe Spall 饰）无意间得知派·帕帖尔（伊尔凡·可汗 Irrfan Khan 饰）的传奇故事。派的父亲（阿迪勒·侯赛因 Adil Hussain 饰）开了一家动物园。因这样特殊的生活环境，少年派（苏拉·沙玛 Suraj Sharma 饰 ）对信仰与人的本性自有一套看法。在派17岁那一年，他的父母决定举家移民加拿大以追求更好的生活，而他也必须离开他的初恋情人。在前往加拿大的船上，他们遇见一位残忍成性的法国厨师（杰拉尔·德帕迪约 Gérard Depardieu 饰）。当天深夜在茫茫大海中，原本令派感到刺激无比的暴风雨一瞬间就成了吞噬货船的大灾难。派却奇迹般地活了下来，搭着救生船在太平洋上漂流，而且有一名最令人意想不到的同伴——理查德·帕克，一只孟加拉老虎。神奇的冒险旅程就这样意外开始了……