巨石强森饰演的灵长类动物学家一直与人类保持距离, 却跟极为聪明的银背大猩猩乔治有着深厚的感情。但是一次基因实验出错, 让这只温驯的大猩猩变成狂怒难驯的庞然巨兽。更可怕的是, 其他动物也发生了同样基因异变。他必须阻止这场全球性的灾难, 更重要是要拯救他的好友乔治。

公元2020年，云集了无数顶尖科学家的世界空间站（World Space Station）正在进行一项载人飞船火星登陆计划。由卢克·格莱姆（Don Cheadle 饰）率领的4人小组成功抵达这颗无人星球，他们在此发现一些奇怪景象，随后小组成员也接连毙命。为了调查这起悲剧 的原因并寻找可能的生还者，空间站派出伍迪·布雷克（蒂姆·罗宾斯 Tim Robbins 饰）率领的救援小组前往火星。　　然而救援小组也遭遇诸多磨难，船体损坏、机器失灵、燃料泄漏、成员死亡等等，无一不在消磨着救援人员的斗志。抵达火星后，布雷克他们找到了卢克船长，继而发现亿外年前外星人留在火星上的遗迹和信息，这一切都与人类有着千丝万缕的关系……

　　2028年，专事军火开发的机器人公司Omni Corp.生产了大量装备精良的机械战警，他们被投入到维和和惩治犯罪等行动中，取得显著的效果。罪犯横行的底特律市，嫉恶如仇、正义感十足的警察亚历克斯·墨菲（乔尔·金纳曼 Joel Kinnaman 饰）遭到仇家暗算，身体受到毁灭性破坏。借助于Omni公司天才博士丹尼特·诺顿（加里·奥德曼 Gary Oldman 饰）最前沿的技术，墨菲以机械战警的形态复活。数轮严格的测试表明，墨菲足以承担起维护社会治安的重任，他的口碑在民众中直线飙升，而墨菲的妻子克拉拉（艾比·考尼什 Abbie Cornish 饰）和儿子大卫却再难从他身上感觉亲人的温暖。　　感知到妻儿的痛苦，墨菲决心向策划杀害自己的犯罪头子展开反击……

街头女骗子Julia被绑架，将被用于做一个致命实验，她的唯一希望寄予幕后黑手Alex创造的一项人工智能TAU，装备有大量的无人机和机器人，能自动操纵Alex打造的智能房屋和实验室，墙壁内村有屏幕，能从草原变为深度空间。TAU的能力受限于它所理解当下所处的环境，但它的潜力远不止于此。足智多谋又勇气十足的Julia将与时间作斗争，在人与机器之间建立信任的桥梁，争取重新获得自由，而不会落入和之前6位同样被用于实验之人的同一个下场。

曾在纽约建筑界享有极高声誉的富豪马丁·戴米恩（本·金斯利 Ben Kingsley 饰），而今饱受癌症折磨，不得不面对即将在半年后去世的事实。除此之外，他与女儿克莱尔的关系始终处于冰封状态，这令他不仅慨叹金钱的无力。不久前，马丁与菲尼克斯生物科技公司取得联系，对方声称使用最先进的脱换技术可以帮助马丁重获新生，简而言之就是将他的意识或者灵魂注入一具更加年轻健康的躯体内再生。经过慎重的考虑，马丁以爱德华·基德纳（瑞恩·雷诺兹 Ryan Reynolds 饰）的身份复活。此后的一段时间里，爱德华尽情享受重返青春的乐趣。 　　与此同时，这具陌生躯体背后所隐藏的秘密，则让他渐渐感到不安……