2018年，天网系统与人类的战争使世界陷入了末世般的境况，反抗军精神领袖约翰·康纳（克里斯蒂安·贝尔ChristianBale饰）带队执行一次任务的过程中获得了战胜天网的新思路，而天网系统适时推出了新的目标排名，康纳位居次席，榜首上康纳此时尚年青的父亲凯尔·瑞斯赫然在列。与此同时，一名遗忘了自身过去经历的强壮男子马库斯（萨姆·沃辛顿SamWorthington饰）出现在洛杉矶的废墟中，他与反抗军战士瑞斯偶然结识，并组队前往反抗军总部，不料途中遭机械人袭击，瑞斯被俘。落单的马库斯经由反抗军女战士布莱尔引路，迎来了与康纳命中注定的相遇，但人与机械的对立让康纳不得不视对方为敌人……瑞斯在天网中心生死未卜，同时反抗军高层不肯推迟强行进攻计划，留给康纳的时间不再充裕，他只能选择进行一场赌上性命与荣誉的潜入行动。

男青年威尔（马特•兰特尔MattLanter饰）从一场诸多电影情节和明星串联而成的噩梦中惊醒，发现这天正是他梦中显示的世界末日——2008年8月29日。威尔不能确定与女友艾米（凡妮莎•米尼洛VanessaMinnillo饰）的关系，后者愤而离去。为了弥补遗憾，已经25岁的威尔为自己举办甜蜜16岁的生日派对，这场疯狂派对变成了一场无尽恶搞电影的狂欢，所谓乐极生悲，狂欢中的人们突然发现城市已经陷入地动山摇陨石坠落的大灾难之中，混乱中威尔和艾米失散了，为了找回真爱，威尔偕同加尔文与女友、怀孕的朱妮踏上了前往博物馆解救艾米的旅程，一路上绿巨人、钢铁侠等英雄纷纷被灾难击溃，威尔一伙儿也连续击败欲望都市女郎、魔法奇缘王子等人，在这场无厘头电影中向博物馆前进。