影片中，演员历家兵饰演的秦枫是一名大学生，和李曼饰演的瑶瑶、诺瑶饰演的依依、孙书博饰演的陆远等人一起去野外探险露营，不小心闯入有外星生物的实验基地，为了摆脱沦为宿主的命运，一行人在神秘的荒野中寻找求生之路。时空门的开启意外将外星智慧生物带到地球，失控逃逸的怪兽对人类展开屠杀，为阻止怪兽大规模入侵，携带高科技武器的作战小队深入高危隔离区实施诱捕，而此时一辆野营车正载着一群年轻人驶入禁区，等待他们的是沦为宿主的命运。

　　量古生物学学家瑞克•马绍尔（威尔•法瑞尔 Will Ferrell 饰）提出了时光旅行的设想，并征得1500万美元的经费专门开发穿越时空的超光速粒子仪。然而公众对此并不买帐，反而对其大肆嘲笑和抨击。3年来，瑞克无奈窝在一所小学里教书，自暴自弃。某天，来自剑桥的美丽女子霍莉（安娜•弗莱尔 Anna Friel 饰）找到瑞克，她展示了一块不可思议的化石，以此鼓励瑞克继续他的研究。
　　重获信心的瑞克最终制造出超光速粒子仪，他和霍莉来到化石的发现地，准备进行时光旅行的测试。在有些神经质的威尔（丹尼•麦克布莱德 Danny McBride 饰）的带领下，他们划着皮筏漂流。不料一场强烈地震突然袭来，三人被狂卷的波涛带入一个未知的世界，一场充满惊险和刺激的探险就此展开……

　　大卫在童年挚友杰克的邀请下，到圣卡利石窟进行最后一次的洞穴冒险。当晚，他们围在营火旁，向导向他们简短解说有关圣卡利石窟的传奇，第二天一早，这群兴致勃勃的年轻人便迫不及待投入这项冒险的活动，但是却有一群邪恶的末知生命在黑暗中窥伺着他们。一个队员在石窟里与众人走散，却被神秘的生物杀死，他手中的油灯落到含有硫磺的地面上，甲发爆炸，造成石窟塌陷，这些探捡队员也被困在洞里。为了寻找出口，队员分头进行探索工作。萨拉进到石窟深处的狭缝里，赫然见到一双闪亮鬼魅的眼睛正注视着她。在无尽的黑暗中……

　　一道极强的亮光，将分处五大洲的8个人带到了一片未知所在。他们身背降落伞从高空坠落，继而落入一望无边的雨林。这群人中有车臣部队战士、以色列国防军、墨西哥特种部队成员、FBI通缉的要犯、日本黑帮稻川会头目以及一名与其他人格格不入的医生。他们彼此互不相识，也不知道为何被带到了这片陌生丛林。在罗伊斯（阿德连·布隆迪 Adrien Brody 饰）的带领下，众人开始朝制高点进发，最终发现他们竟然置身在一颗外星球中。与此同时，凶猛邪恶的猛兽接连向他们袭来，罗伊斯意识到，他们不过是一群外星生物选出的猎物，而这片雨林正是外星人的狩猎场。
　　危机四伏，这些无所依靠的人类不得不去面对身形巨大、嗜好杀戮的铁血战士……

　　道姆·柯布（莱昂纳多·迪卡普里奥 Leonardo DiCaprio 饰）与同事阿瑟（约瑟夫·戈登-莱维特 Joseph Gordon-Levitt 饰）和纳什（卢卡斯·哈斯 Lukas Haas 饰）在一次针对日本能源大亨齐藤（渡边谦 饰）的盗梦行动中失败，反被齐藤利用。齐藤威逼利诱因遭通缉而流亡海外的柯布帮他拆分他竞争对手的公司，采取极端措施在其唯一继承人罗伯特·费希尔（希里安·墨菲 Cillian Murphy 饰）的深层潜意识中种下放弃家族公司、自立门户的想法。为了重返美国，柯布偷偷求助于岳父迈尔斯（迈克尔·凯恩 Michael Caine 饰），吸收了年轻的梦境设计师艾里阿德妮（艾伦·佩吉 Ellen Page 饰）、梦境演员艾姆斯（汤姆·哈迪 Tom Hardy 饰）和药剂师约瑟夫（迪利普·劳 Dileep Rao 饰）加入行动。在一层层递进的梦境中，柯布不仅要对付费希尔潜意识的本能反抗，还必须直面已逝妻子梅尔（玛丽昂·歌迪亚 Marion Cotillard 饰）的处处破坏，实际情况远比预想危险得多……

　　寇克将军，欢迎您重返企业号！
　　一团硕大无朋的高能离子云，在遥远而神秘的太空中迅疾地飘移。这团能量云具有无坚不摧的威力，足以毁灭宇宙间任何物质结构。在它所划过的轨迹上，早已有好几艘分属银河三大势力的星舰遇难了……
　　地球-银河系星球联邦的重镇，星际舰队总部的所在地。在位于北美洲旧金山的星际联邦舰队总部，寇克将军正像往常一样百无聊赖无所事事，突然间却接到了一个再好不过的命令检视企业号准备执行紧急任务。原来地球的防卫体系己经发现了那团高能离子云，而且侦测出它正对准地球飞来。寇克将军的任务，就是要赶在它到达地球之前，率领企业号先迎上去一探究竟。
　　阔别了将近十年，当寇克重新登上企业号时，内心的兴奋与激动真是难以形容。可是当他 随着现任的舰长迪卡检阅过了人员与装备之后，却又不禁兴起不少陌生的感觉。因为经过 这些年来的不断改良，企业号的功能与威力都增强了许多，但也因而使得前任的舰长寇克 将军有点摸不着头绪了。
　　不过还好的是，接下来马上就有很大的惊喜冲淡了这份陌生感神通广大的寇克竟然在短时间之内几乎把老战友都找齐了！例外的只有史波克先生，他因为正在瓦肯星进行高深的修炼，所以没有办法赶来，成了这次任务的唯一遗憾。
　　由于寇克是星际舰队的高级长官，所以在出发之后，迪卡舰长只好很不情愿地暂时交出指挥权。一开始的时候，两位新旧舰长之间难免有些成见与摩擦，但渐渐地就因为相互了解而变得惺惺相惜。寇克发现迪卡的确是个优秀称职的好舰长，而迪卡也开始真正地把寇克 敬作父执。原来迪卡的父亲也曾做过寇克部下，后来却不幸在末日武器那个事件中英勇牺牲了。
　　企业号上的新面孔，除了迪卡舰长之外，还有一位美丽的女领航员伊莉雅。虽然她是德罗坦星人，但除了有头发之外，却是地球人眼中的标准美女，连迪卡舰长都曾与她有过一段罗曼史。
　　在迎向能量云的途中，企业号突然发生严重故障，不得不把速度减慢下来。没想到此时史 波克却意外地出现了，使得所有的老战友全都兴奋不已。原来史波克还是没有通过最后的考验，他体内深藏的人性仍然无法根除。当史波克面对现实完全想通之后便决定还是回到星际舰队来继续服役。
　　不过，在精通心理学而洞悉人性的麦考伊眼中，却已经看出了寇克与史波克的复杂心情。他感觉到他们最关心的似乎并不是这次的任务，而是返企业号的成就感。
　　由于史波克的高超能力，很快就帮史考特等人排除了一切故障，使得企业号能及时迎上那团能量云。不料正当穿进云层时，伊莉雅却突然被一种不知名的力量掳走，然后却又传送回来了一个与她一模一样的复制人。据这个复制的伊莉雅说，她是那团云派来作为双方沟通的媒介。原来这团云竟然是个有智慧的个体！它透过假伊莉雅，宣称自己的名字叫『威 者』（V'ger），正要航向地球去寻找自己的创造者，并且还要试图与创造者结合。接着假伊莉雅又不顾众人的疑惑，反而开始询问有关企业号的问题。因为过去与伊莉雅的一段渊源，迪卡便理所当然地负责与这位假伊莉雅沟通，他还不时地利用这种特殊关系，试着向她套取更多威者的情报。
　　当这团能量云还剩几个小时就要到达地球时，史波克擅自偷了一艘小型登陆艇，单枪匹马地驶向云层内部，试着用瓦肯人的心灵感应术与它沟通。结果史波克发现威者竟然是部活机器，它的故乡在银河系的另外一端，是一个全部由机器人统治的星球。
　　虽然威者具有无比强大的威力，却与人类一样有个始终无法解开的谜-不知道自己的生命从何而来？但史波克不能了解的是，它为什么要到地球去寻找答案？
　　因为无法阻止威者，企业号只好随着它一起航向地球。到达地球之后，威者立刻开始用各种讯号呼唤它的创造者，结果当然是得不到回音。但又不知是什么缘故，威者却认为这全 是地球上的『碳基生命』干扰所致，因此决定要把所有的生物全部消灭！
　　好在寇克急中生智，骗假伊莉雅说创造者必须先与威者面对面接触，然后才肯回答它的问 题。假伊莉雅信以为真，便带领寇克、史波克、麦考伊与迪卡一起走向能量云的核心。没想到却发现里面只有一艘老式的宇宙飞船在300年前从地球发射的『航海家二号』（Voyager-Ⅱ）。原来它在飞过了那个机器人的世界之后，被改造成一部有智慧与意识的机器，然后又继续执行人类在三百年前赋予它的原始命令『搜集一切资料并立刻传回地球』。
　　真相大白之后，威者却又提出一个更惊人的要求，它说它想要真正地拥抱自己的创造者-人类。于是迪卡舰长自告奋勇，在一片奇异耀眼的光芒中，与威者以及复制的伊莉雅结合成一体。威者融合了迪卡与伊莉雅的人性，变成一种崭新的生命形态，心满意足地离开地球，继续它无尽的宇宙探险。地球的危机也就此化解。