In this futuristic science fiction thriller, government security agent Jerry Hipple has been unsuccessfully tracking the city's most infamous criminal The Red Harvest Killer. When two nomadic lovers, Katia and Gladys enter the city the death count rises and are being credited as Red Harvest killings. Obsessive compulsive Adrian, the actual Red Harvest Killer becomes furious that the sexy serial killing duo are grabbing media attention under his alias. Not only does Adrian attempt to reclaim his rightful reputation but he also decides to cleverly aid his detective counterpart through the case. All the while, killers and victims alike are unaware the world is about to reach an abrupt catastrophic ending.

　　双腿受伤的尼克（布伦顿·思韦茨 Brenton Thwaites 饰）和女友海莉（奥莉维娅·库克 Olivia Cooke 饰）以及好哥们约拿（伯乌·内普 Beau Knapp 饰）正在进行一段喜乐参半的漫长旅行。在此之前，就读于麻省理工的他一直和约拿在追踪一个黑进学校网站的天才骇客，经过一段时间的努力，他们终于抓住骇客的踪迹。二人扬言揭发对方，谁知对方竟仿佛在他们身边监视着一样。旅途继续，夜幕降临，三人准备在一个废弃的小屋落脚。就在此时屋外传来海莉的呼救声，而尼克也被人重重击倒。
　　当他再度醒来，只见到穿着防辐射衣服的陌生男子（劳伦斯·菲什伯恩 Laurence Fishburne 饰）在和他说话。此时此刻，他仿佛置身一个关于外星生物的巨大阴谋之中，噩梦永远没有尽头……

　　2023年，美国新政府所推行的“人类清除计划”迎来了第六个年头。剑走偏锋的极端政策，旨在抑制持续上升的失业率和犯罪率，在此期间却也有越来越多的无辜之人遇害，而富人们则斟好杯中酒，脑满肠肥欣赏甚至以看似高贵优雅的姿态参与一年一度的屠杀狂欢。在大屠杀即将开始之际，面临分手的情侣谢恩（Zach Gilford 饰）和莉兹（Kiele Sanchez 饰）的车在路上抛锚，他们慌乱不安地寻找藏身之地。刚刚失去最重要亲人的伊娃（Carmen Ejogo 饰）及其女儿卡莉（Zoë Soul 饰）躲在家中亦难免厄运临头，关键时刻母女被逡巡在城市巷尾的中士（弗兰克•格里罗 Frank Grillo 饰）救下，与此同时谢恩和莉兹也阴差阳错搭上了中士的车。
　　新仇旧恨以及对世界的各种愤懑不满，在这个夜晚集中爆发，脆弱的生命面临最惨烈的考验……

　　某日，大卫（乔尼·维斯顿 Jonny Weston 饰）在阁楼里找到了身为科学家的父亲留下的遗物——一台摄像机和一套图纸，让大卫感到震惊的是，这套图纸的内容竟然和如何制造一台时光机器有关。叫来了妹妹克里斯蒂娜（维吉尼亚·加德纳 Virginia Gardner 饰）、好友坤恩（山姆·勒纳 Sam Lerner 饰）和亚当（艾伦·伊万格力斯塔 Allen Evangelista 饰），以及暗恋的女孩杰西（索菲亚·布莱克-德埃利亚 Sofia Black-D'Elia 饰），一行五人用过努力竟然真的制造出了时间机器。
　　使用时间机器，大卫和好友们频繁的回到过去，弥补了生命中大大小小的遗憾，也实现了心目里各式各样的幻想，但随着时间的推移，大卫发现，他们的所作所为有可能导致地球大爆炸。

　　渐渐习惯了现代生活的美国队长史蒂夫·罗杰斯（克里斯·埃文斯 Chris Evans 饰），在一次行动后隐隐嗅到神盾局内部所弥漫出来的凶险气味。而当得知神盾局正秘密进行的“洞察计划”后，他更为此感到愤怒。某天，神盾局指挥官尼克-法瑞（塞缪尔·杰克逊 Samuel L. Jackson 饰）遭到一群武装分子袭击，他拼尽全力将一支U盘交到美国队长手中，这里面藏着该局二战以来最重要且最可怕的秘密。在此之后，美国队长因涉嫌杀害尼克而遭到前局长亚历山大·皮尔斯（罗伯特·雷德福/Robert Redford 饰）的通缉和追杀，逃亡中他得到黑寡妇（斯嘉丽·约翰逊 Scarlett Johansson 饰）和退伍老兵“猎鹰”（安东尼·麦凯 Anthony Mackie 饰）的帮助。
　　他们必须争分夺秒解开神盾局的秘密，阻止“洞察计划”的施行……