前美国大兵雷蒙德·盖恩斯（道恩·强森 Dwayne Johnson 饰）在结束硝烟战火的生涯后，而今成为洛杉矶消防局的直升机救援人员。虽然工作中全力以赴，受人敬仰，值得信赖，这些却都无法挽回他失败的婚姻。某次短暂休假后，雷重返岗位，这时在内华达州南部发生了百年不遇的大地震，胡佛水坝在强震中被彻底摧毁。未过多久，又一轮强震从旧金山袭向了洛杉矶，雷在直升机上目睹了繁华城市转眼变成废墟的可怕一幕。
此时他的妻子艾玛（卡拉·古奇诺 Carla Gugino 饰）和女儿布蕾克（亚历珊德拉·达达里奥 Alexandra Daddario 饰）此时分处两座城市，为了拯救最爱的两个人，他只身一人，勇往直前，与地震展开争分夺秒的赛跑……

战斗中负伤而下身瘫痪的前海军战士杰克·萨利（萨姆·沃辛顿 Sam Worthington 饰）决定替死去的同胞哥哥来到潘多拉星操纵格蕾丝博士（西格妮·韦弗 Sigourney Weaver 饰）用人类基因与当地纳美部族基因结合创造出的 “阿凡达” 混血生物。杰克的目的是打入纳美部落，外交说服他们自愿离开世代居住的家园，从而SecFor公司可砍伐殆尽该地区的原始森林，开采地下昂贵的“不可得”矿。在探索潘多拉星的过程中，杰克遇到了纳美部落的公主娜蒂瑞（佐伊·索尔达娜 Zoe Saldana 饰），向她学习了纳美人的生存技能与对待自然的态度。与此同时，SecFor 公司的经理和军方代表上校迈尔斯（史蒂芬·朗 Stephen Lang 饰）逐渐丧失耐心，决定诉诸武力驱赶纳美人……