深邃浩瀚的外层空间，蔚蓝的地球与深不见底、漆黑一片的宇宙形成鲜明对比。一台隶属美国的空间站，数名宇航人员正进行太空漫步，对所属卫星做着例行检查。初上太空的瑞安·斯通博士（桑德拉·布洛克 Sandra Bullock 饰）在经验丰富的宇航员麦特·科沃斯基（乔治·克鲁尼 George Clooney 饰）的协助下，有条不紊地检查每一个部件。此次是科沃斯基退休前的最后一次飞行，他幽默风趣地活跃着团队的氛围。就在此时，休士顿总部传来骇人消息，不久前行将废弃俄罗斯卫星被导弹击毁，碎片以超过子弹的速度在地球轨道上散开，并意外击中其他卫星，引起连锁反应制造了新的碎片。
瑞安一行遭到碎片重创，有的同伴不幸身亡，而她和科沃斯基失去控制坠入宇宙深处。幸存的二人不得不彼此信赖，拼尽全力朝向故土前进……

自纽约事件以来，托尼·斯塔克（小罗伯特·唐尼 饰）为前所未有的焦虑症所困扰。他疯狂投入钢铁侠升级版的研发，为此废寝忘食，甚至忽略了女友佩珀·波茨（格温妮斯·帕特洛 饰）的感受。与此同时，臭名昭著的恐怖头目曼达林（本·金斯利 饰）制造了一连串的爆炸袭击事件，托尼当年最忠诚的保镖即在最近的一次袭击中身负重伤。未过多久，托尼、佩珀以及曾与他有过一面之缘的女植物学家玛雅（丽贝卡·豪尔 饰）在家中遭到猛烈的炮火袭击，几乎丧命，而这一切似乎都与22年前那名偶然邂逅的科学家阿尔德里奇·基连（盖·皮尔斯 饰）及其终极生物的研究有关。
即使有精密先进的铠甲护身，也无法排遣发自心底的焦虑。被击碎一切的托尼，如何穿越来自地狱的熊熊烈火……

六发子弹，五名死者，神秘枪手在闹市区制造了一起惨案让整个城市都陷入魁了恐慌。所有的证据都指向了前军队狙击手詹姆斯·巴尔。但他坚持自己的清白并要求把老相识 杰克·理查尔 找来，两人曾同在军队中服役。随着杰克调查的深入，他发现了更大的谜团，炮制这场惨案的真凶似乎另有其人，而别有用心的幕后黑手抓走了巴尔 ，只留下杰克一人探明真相。六发子弹中有一发漏空的子弹是杀手故意放空的。为了了解狙击手的工作，杰克特意来到了狙击手的训练营找到了一个叫做萨缪尔·卡什 的教练。在卡什和巴尔妹妹以及律师的帮助下，杰克渐渐走进了事件的中心位置，一个关于苏联改造营和俄罗斯黑帮的秘密也慢慢浮出水面……