故事发生在1960年的美国，珍妮特（凯瑞·穆丽根 Carey Mulligan 饰）和丈夫杰瑞（杰克·吉伦哈尔 Jake Gyllenhaal 饰）结婚多年，两人的儿子乔伊（艾德·奥克森宝德 Ed Oxenbould 饰）都已经14岁了，一家三口平静度日。最近，一家人搬家来到了蒙大拿州，在这里，杰瑞找到了一份高尔夫球教练的工作。 　　一场意外让杰瑞不幸丢掉了工作，这让整个家庭都陷入了经济危机之中。失业后，杰瑞整天无所事事的游荡在街头，后来给自己整了个临时消防员的职位，自此之后，他在家里的时间更少了。珍妮特渐渐看清了丈夫的无能和懦弱，决定外出找工作自己养活自己，在此过程中，她邂逅了名为沃伦（比尔·坎普 Bill Camp 饰）的汽车经销商。

在阿富汗执行任务的美国空军飞行员科特史蒂文斯上尉（杰克·吉伦哈尔 Jake Gyllenhaal 饰）突然惊醒，发现自己在一辆高速行驶的列车上，而他的身边坐着一个素不相识的女子克里斯蒂安（米歇尔·莫娜汉 Michelle Monaghan 饰）正在与自己讲话。科尔不知自己为什么会在这辆车上，而且他发现自己居然是以另一个人的身份存在，正当他迷惑不解的时候，列车上忽然发生爆炸…… 　　科特又一次惊醒，发现自己身处一个密闭的太空仓里，有一位女军官古德温（维拉·法米加 Vera Farmiga 饰）正在通过视频和自己对话，并要求自己报告列车上发生的事情。一头雾水的科特还没搞明白是怎么回事时，他又一次被送上那辆列车。这次之后，科特终于明白自己在执行一件任务，负责调查芝加哥火车爆炸案找到恐怖份子并查出他的下一个目标。科特被一次又一次的送上那辆高速列车，每次只有八分钟的时间调查，调查过程中，科特发现自己已在一周前去世，原来他正在参与是一项“脑波源代码”的秘密任务，这项任务通过已经死亡的科特尚未完全死亡的脑细胞影像来还原事件，调查事情的真相。最终，科特顺利完成了任务，但是他却决定再一次返回列车，拯救列车上那些无辜的生命……

中士约翰·金利（杰克·吉伦哈尔 饰）最后一次在战场上执行任务，在他和当地翻译艾哈迈德一起调查该地区时，他们的部队在巡逻中突然遭受到伏击，幸运的是，两人还活着，不幸的是，只有他们两人成为了幸存者。在伏击中金利受了重伤危在旦夕，这无疑增加了他们的逃跑风险，在敌人穷追猛打的追击下，艾哈迈德冒着生命危险带着受伤的金利穿越数英里岖崎地形，终于到达安全地带。回到国内后，金利得知艾哈迈德和其家人并没有像承诺的那样获准离开战区，他决心报恩并保护艾哈迈德及其家人，他重回战区在当地民兵到达之前救出艾哈迈德一家。

大卫（杰克·吉伦哈尔 Jake Gyllenhaal 饰）、米兰达（丽贝卡·弗格森 Rebecca Ferguson 饰）、罗里（瑞安·雷诺兹 Ryan Reynolds 饰）、秀（真田广之 饰）和休（阿利安·巴克瑞 Ariyon Bakare 饰）是在同一艘太空船上工作的宇航员们。一次偶然之中，他们在火星上发现了一个尚未成熟的生命体。休将这个生命体带回了实验室，让大家没有想到的是，这个小小的细胞在外界的刺激之下竟然开始了飞速的成长。 　　随着生命体的长大，事态的发展开始失去了控制，该生命体展现出了强大的攻击力和高超的智力，先后杀死了数名船员。不仅如此，大卫发现生命体似乎想随着飞船一起降落地球，而一旦它的阴谋得逞，地球上的人类势必将要面临灭顶之灾。

美国气候学家杰克（丹尼斯•奎德 Dennis Quaid 饰）认为，温室效应正在引发地球的大灾难，北极冰川的融化，会让地球回到冰河世纪那样的劫难。他的提醒并没有引起美国当局的重视，一切都已经太晚：飓风、冰雹、洪水、冰山融化、极度严寒，一系列的地球巨变引发了一场不可挽救的灾难。美国政府组织北纬30度的民众转移到赤道周围，场面一片混乱。更糟糕的是，杰克的儿子，正困在曼哈顿的图书馆里，靠烧书生火来维持体温。大家怎样才能逃过这场灭顶的灾祸？冰天雪地的地球何时才能回暖？

本片讲述了一个怪诞而充满谐趣的故事。乔伊斯有点不善交际，她在小城镇的酒店里当接待员，好好的日子却突然遭到意外，一位粗心的工人竟然把一根钉子射进她的脑子，钉子正好压迫了她的某根神经，让她得了一种怪病，从此“欲”壑难填，然而不善交际的她不得不通过社交，以满足自己强烈的性欲，最后无奈乔伊斯收起行囊，决定去华盛顿州进行治疗。在纽约，她遇见了表面上年轻放荡、实则满腹阴谋的国会议员（杰克·吉伦哈尔 饰），议员得知她的怪病后，利用她的美貌和性欲，当成政治资本，从中获得利益，一系列的阴谋从此开始，单纯的乔伊斯能否走出阴谋、治愈怪病？

丹尼•达可（杰克•盖伦霍尔 饰）患有精神疾病，某天晚 上他受到莫名的召唤，梦游，也因此逃避了一架飞机坠落在他房间天花板上，这样匪夷所思的事故。 　　自此以后，他的生活就发生了变化，频频出现幻觉，他时常看见一个兔人弗兰克，后者告诉他世界将在28天6小时48分12秒以后毁灭；他得到了一本书，《时空旅行奥义书》，对书中提到的时空旅行、离线宇宙产生了强烈的好奇。 　　随着世界末日的临近，杰克的生活越来约诡异，他新认识的女朋友和家人也被卷了进去。看来，杰克想实现拯救世界的愿望，需要付出更多的代价。

二十世纪70年代，旧金山出现了一个自称“十二宫”的杀人狂，杀人后，向媒体寄一封信，留下密码、线索，向警方挑衅，多次的阴差阳错使案件陷入僵局，警方渐渐束手无策。连环杀人案件也引起了《旧金山纪事报》的记者罗伯特（杰克•格兰恩哈尔 饰）和保罗（小罗伯特•唐尼 饰）的注意，他们在警察大卫（马克•普法洛 饰）的帮助下，开始调查这一系列的连环凶杀案件，在和“十二宫”杀手斗志斗勇的同时，他们个人的生活也面临了极大的挑战。

本片根据真实故事改编。 　　1957年，苏联卫星发射成功，美国民众萌发了危机意识。一个矿井小镇的普通高中生霍默（杰克·吉伦哈尔 Jake Gyllenhaal 饰）此刻却为自己的未来忧虑，他在球队选拔中落选，而体魄强健的哥哥一直更受父亲约翰（克里斯·库珀 Chris Cooper 饰）认可，不甘于平庸的霍默萌生了制作火箭的想法，在老师和朋友们的支持下，霍默全身心投入了研究，老师更带来了他可以通过火箭制作进入大学学习的机会。而另一方面，身为矿井负责人的约翰希望儿子继承矿井，对他的研究加以阻扰，同时警方也为山林失火事件终止了霍默的活动，这个年轻人还能获得自己想要的成功么？

和前夫托尼（杰克·吉伦哈尔 Jake Gyllenhaal 饰）离婚后，苏珊（艾米·亚当斯 Amy Adams 饰）嫁给了名为霍顿（艾米·汉莫 Armie Hammer 饰）的男子，尽管两人的婚姻已经维系了十多年之久，但很显然，这段感情早已经失去了激情，疲态尽显。与此同时，霍顿公司遭遇的危机，亦让这个曾经富裕的家庭走到了濒临破产的边缘，而苏珊严重的失眠问题持续的困扰着她的生活。 　　某日，苏珊收到了一封意外的邮件，托尼将自己新创作尚未出版的小说《夜行动物》寄给了苏珊，他告诉苏珊，这是一本专门为她写就的小说，希望她能够读一读。在阅读小说的过程中，苏珊不断的回忆起自己和托尼自相恋到决裂的过程，在此过程中，一些肮脏而又不为人知的秘密渐渐浮出了水面。