小露（艾米莉亚·克拉克 Emilia Clarke 饰）是一个年轻又活泼的小镇女孩，不久前突然被咖啡馆解雇，家境不好，学历不高的她，无奈之下只好接下一份需要细心与专业技巧的工作：成为一名四肢瘫痪病人的全职看护。到了病人家中，她才发现看护对象是一名因车祸导致全身瘫痪的年轻人威尔·特雷纳（山姆·克拉弗林 Sam Claflin 饰）。威尔年轻英俊，博学富有，过去热爱旅行冒险，却因一场车祸而一蹶不振，变得自暴自弃又愤世嫉俗；生性乐观的小露向他展示生命的美好。为了让威尔重新展开笑颜，小露使出浑身解数，两人都得到宝贵的的意外收获，重新找到人生与心灵的归属。

在围剿斯克鲁人的战斗中，克里人星际战队成员弗斯（布丽·拉尔森 Brie Larson 饰）不幸成为对方的俘虏。斯克鲁人尝试探究弗斯的记忆，最终发现连弗斯本人都不知道的一段往事，进而也得知名为温迪·劳森博士的女子掌握着他们急于得到的时空引擎。趁对方不备，拥有强大超能力的弗斯摆脱束缚，逃到了代号为 C-53 的地球，而这里也正是她那段失落的记忆的发生地。未过多久，神盾局探员弗瑞特工（塞缪尔·杰克逊 Samuel L. Jackson 饰）找上门来，而紧随其后的斯克鲁人更是引发了地球人前所未见的大骚动。在这一过程中，弗瑞特工意识到事态的严重性，并且帮助弗斯认清本来的自己。倔强的弗斯，终于找到了真正需要保护的东西……

在旧石器时代，一群性格迥异的早期人类结伴寻找新大陆。然而，当他们注意到某个邪恶的神秘生物时，不得不准备好面对从未预料到的危险。