两名科学家被选中穿越宇宙，来到遥远的潜在生命的源头。

二十世纪初，爱迪生、巴黎铁塔总设计师埃菲尔、“交流电之父”尼古拉·特斯拉和其他顶尖的科学家、艺术家组成了一个秘密团体，共同打造一个理想计划——明日世界，传言中，华特·迪士尼也是创办人之一，在他的遗物中有一个黑盒子，装着神秘的机关。可是这个计划却出了意外，“明日世界”也从此消失。 弗兰克（乔治·克鲁尼 George Clooney 饰）少年时曾亲眼目睹“明日世界”，但意外之后便过着半隐居的生活，直到聪明的少女凯茜（布丽特·罗伯森 Britt Robertson 饰）找上门，凯茜对科学和生命都充满热情，在无意间发现了神秘的徽章，她需要弗兰克的协助，破解零星线索，找到隐藏在神秘时空里的“明日世界”，以改变人类的命运……

几位漂浮在空间站的宇航员们发现了一个来自火星的“神秘样本”，这个样本其实就是他们一直在找寻的高智能“智慧生命体”。它不仅集肌细胞、神经细胞于一体，更拥有超强大脑，能够进行超能进化。但却不知其体内竟然暗藏巨大的杀机，导致整个空间站都弥漫着死亡的气息，人类的命运也危在旦夕。

海星状的怪物，五头鲨入侵了波多黎各海滩，危及一片和平的天堂岛屿。

柯克船长（克里斯·派恩 Chris Pine 饰）和企业号的船员们来到了银河系中未知的一个区域，开始完成他们5年的任务——探索新世界，寻找新物种。却在途中滞留异星，遭遇了当地种族追杀，他们必须找到方法离开这个星球。