一次意外，内向的哥哥大卫（托比·马奎尔TobeyMaguire饰）和火辣的妹妹珍妮弗（瑞茜·威瑟斯彭ReeseWitherspoon饰）来到了一片黑白的世界：欢乐谷。这里正是大卫喜爱已久的电视剧场景：没有彩色，人们过着没有波澜和惊险的平静生活。居民的人生像极了一套既定程序，每一天都过得规规矩矩毫无意外。夫妻相敬如宾，孩子乖巧听话，没有投不进篮框的篮球，没有写着故事的图书，没有误点的晚餐。兄妹的到来渐渐改变着这个黑白的世界。特别是在珍妮弗热情奔放的性格下，人们开始惊讶的发现，他们竟然看到了彩色。彩色在欢乐谷里弥散开来，看得见的人遭到看不见的人攻击。保守派们不能接受彩色的出现，不能看到人们打开欲望和本能这个潘多拉盒子，然而，欢乐谷还是轰烈的推进着彩色浪潮。

未来某年的7月2日，美国各地的监视站发现一艘直径达数百英里的巨大飞船接近了地球。飞船发出的无线电信号干扰了地球的通信卫星信号，并放出了多艘直径达15英里的子飞船飞抵地球上各大城市的上空。外星飞船敌友未明，人们陷入了恐慌和迷惑。电脑工程师戴维（杰夫•戈德布拉姆饰）破译出外星人发出的无线电信号，其实是攻击的倒计时信号，他设法通知了前妻，总统的助理康妮，但是为时已晚，7月3日，外星人的飞船开始攻击地球，人类文明瞬间遭到巨大的打击和灾难。总统（比尔•普尔曼饰）等人撤离到军事基地，指挥空军反击，却犹如以卵击石，毫无作用，军事基地也被摧毁，唯有飞行员史蒂文（威尔•史密斯饰）设法诱使一架外星人战斗飞艇坠毁。幸存者们逃到了秘密军事基地，在那里，科学家们一直在研究一艘50多年前坠毁的外星飞艇，致力于找出对付外星人的办法，那里也是人类最后的希望……