拥有不死之身的死侍韦德·威尔森（瑞恩·雷诺兹RyanReynolds饰）继续在惩恶扬善、毒舌嘴贱的路上绝命狂奔，与此同时他和女友瓦内莎（莫蕾娜·巴卡林MorenaBaccarin饰）的爱情逐渐升华，两人全新期待新生命的到来。谁知命运难测，因瓦内莎意外身亡，韦德万念俱灰，绝望地渴求生命的终结。在他最失落的时候，钢力士和少年弹头等将他领走，成为X战警中的一员。在某次行动中，死侍因袒护暴走的14岁变种人拉塞尔（朱利安·迪尼森JulianDennison饰）而随同对方被关入冰盒监狱。没过多久，来自未来的电索（乔什·布洛林JoshBrolin饰）闯入监狱，意图杀死在未来引起无数灾难的拉塞尔。为了阻止电索，逃离监狱的死侍找到一群战友与之对抗，而拉塞尔则朝着黑暗渐渐远去……

一晃十年过去，地球人和虫族的战争如火如荼，愈演愈烈。某日，空军元帅奥玛•阿诺克（斯蒂芬•霍根 Stephen Hogan 饰）来地球人的远方农场罗库山视察，时任上校的强尼•瑞克（加斯帕•范•迪恩 Casper Van Dien 饰）也一同前来。在此期间，阿诺克的心智被虫王操控，他切断了隔离区的电力，使基地完全失去保护。是夜，虫族对隔离区发动总攻，地球军虽顽强抵抗，终因寡不敌众而告败，基地陷落。阿诺克则和一干心腹逃离，飞船迫降在OM-1行星。
　　瑞克因失职被军事法庭判处绞刑，行刑之际被政府秘密部门救下。阿诺克知晓联邦舰队基地所在地的秘密，一旦被虫族得知将不堪设想。因此政府高层要求瑞克带上一队人马，前去营救受困的阿诺克…

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……

2022年地球收到一份来自未来的召唤：30年后的地球遭遇未知物种的攻击，面临灭种危机，为了拯救地球，丹（克里斯·帕拉特饰）被招募为战士去到未来，支持地球上人类的最后一战。直到亲眼所见，丹才终于知道人类所面临的对手竟是是以人为食的残暴怪兽………关乎人类存亡的最后一场大战拉开帷幕......

在巴布亚新几内亚某地一个人迹罕见的原始丛林腹地，有一个号称洞穴之母的巨洞——伊萨·阿拉。腰缠万贯的探险家卡尔（Ioan Gruffudd 饰）一掷千金，雇用拥有丰富洞穴探险经验的弗兰克（Richard Roxburgh 饰）及其团队对这里进行勘查。转眼之间几个月过去，伊萨·阿拉的勘探虽然颇见成效，但进度仍显缓慢。与此同时，强烈的热带风暴即将到来，洞穴探险迫在眉睫。卡尔为此和弗兰克发生争吵，而后者孤注一掷，和早已身心疲惫的搭档茱德（Allison Cratchley 饰）潜入水中，挑战有着“魔鬼之限”之称的凶险通道。另一方面，卡尔的女友维多莉亚和弗兰克的儿子乔希也到洞中探险。殊不知灭顶之灾正在逼近……
本片根据Andrew Wight在西澳大利亚探洞时的真实经历改编，采用《阿凡达》的3D摄像机拍摄。