本片根据一桩真实事件改编。在1975年11月5日晚上，在亚利桑那州的荒野山林中，五位伐木工人宣称亲眼目睹他们的同伴崔维斯（DB史威尼饰）被天外幽浮给绑架了。镇上居民认为他们头脑有问题，当地警长（詹姆斯嘉纳饰）则认为他们是在掩饰一桩命案，这种说法是要妨碍警方调查。然而，事情的真相自然唯有当事...
迫于生活拮据的无奈，汤姆不情愿地投靠他疏远的父亲—柯克博士。柯克从事记忆转移技术的研究已经好一阵子，该技术有望能恢复阿兹海默症患者的失忆症状。先进的技术立意良善，却也为柯克招来杀身之祸，然而命案现场种种证据却显示汤姆就是凶手。为了还原真相，汤姆不惜冒著生命危险，将自己的记忆植入他人脑中，成为另一个自己。
难得一见的流星雨即将在俄罗斯上空出现，青年男女们兴奋非常，纷纷走上街头见证着历史性的一刻。美丽女孩尤利娅（伊琳娜·斯达森保姆 Irina Starshenbaum 饰）不顾身为军官的父亲的反对，执意和特姆（亚历山大·佩特罗夫 Alexander Petrov 饰）交往。在流星雨来的这天，他们躲在一隅偷欢，却不知莫大的危机正在袭来。一艘外星飞船遭到意外，结果又被俄罗斯空军击中。它在迫降的过程中给莫斯科造成毁灭性的打击，而尤利娅的闺蜜也在灾难中丧生。在此之后，尤利娅和朋友们闯入禁区，遭遇了外星人。阴差阳错，她决定救治受重伤的外星飞行员汉克（林奈·穆罕默托夫 Rinal Mukhametov 饰），而特姆等憎恶外星人带来的灾难，对汉克恨之入骨。
马特（凯文·詹森斯 Kevin Janssens 饰）和凯特（欧嘉·柯瑞兰寇 Olga Kurylenko 饰）是一对非常恩爱的夫妻，两人美满的婚姻里唯一的遗憾就是没能够拥有他们爱情的结晶，凯特曾经两度怀孕，都不幸流产了。为了缓解意外带来的阴翳，夫妻两人前往一座位于纽约郊区的古宅中度假，让两人没有想到的是，他们在房子里找到了一间被隐藏的密室。 这是一个拥有神奇魔法的房间，只要你身在房间之中，无论许什么物质方面的愿望 ，都能够实现。利用这个房间，夫妻两人瞬间拥有了很多他们想买但舍不得买的东西，然而，起初了兴奋感平静之后，凯特内心的贪欲开始蠢蠢欲动，她真正想要的“东西”只有一个。
在围剿斯克鲁人的战斗中，克里人星际战队成员弗斯（布丽·拉尔森 Brie Larson 饰）不幸成为对方的俘虏。斯克鲁人尝试探究弗斯的记忆，最终发现连弗斯本人都不知道的一段往事，进而也得知名为温迪•劳森博士的女子掌握着他们急于得到的时空引擎。趁对方不备，拥有强大超能力的弗斯摆脱束缚，逃到了代号为C-53的地球，而这里也正是她那段失落的记忆的发生地。未过多久，神盾局探员弗瑞特工（塞缪尔·杰克逊 Samuel L. Jackson 饰）找上门来，而紧随其后的斯克鲁人更是引发了地球人前所未见的大骚动。
