Rizwan Khan est un petit garçon musulman qui grandit à Borivali, dans la banlieue de Mumbai (Inde), entouré de l'affection de sa mère. Celle-ci, malgré son comportement déroutant, lui inculque les valeurs de tolérance, d'amour et de justice. Adulte, Rizwan rejoint son frère émigré aux États Unis où sa belle-sœur lui diagnostique un syndrome d'Asperger (l'un des segments du Trouble du spectre de l'autisme). Alors qu'il travaille pour l'entreprise familiale, Rizwan fait la connaissance et tombe amoureux de Mandira, Indienne et hindoue. Malgré la différence de religion, ils se marient et vivent heureux avec le fils que Mandira a eu d'un précédent mariage. Mais après le 11 septembre les choses changent, la famille est en butte à l'ostracisme anti-musulman et, accablée de douleur, Mandira rejette son mari qu'elle rend responsable du drame qui les frappe. Pour reconquérir la femme qu'il aime, Rizwan entreprend un long périple afin de faire savoir à tous que "Son nom est Khan et qu'il n'est pas un terroriste".
En 1942, pendant l'Occupation, un bombardier britannique embarquant cinq hommes d'équipage est abattu au-dessus de Paris par la Flak, lors d'un retour de raid aérien. Ses occupants sautent en parachute. Deux sont faits prisonniers, les trois autres parviennent à échapper aux Allemands. Le premier, sir Reginald Brook (alias « Big Moustache »), atterrit dans le zoo de Vincennes, le second, Peter Cunningham, sur la nacelle d'un peintre en bâtiment, Augustin Bouvet, et le dernier, Alan MacIntosh, sur le toit de l'opéra Garnier avant de se réfugier dans la loge d'un chef d'orchestre acariâtre, Stanislas Lefort.
Ranjit Katyal, un homme d'affaires basé au Koweït, monte une grande opération civile pour évacuer les Indiens basés au Koweït pendant la guerre Irak-Koweït sous la dictature du président irakien Saddam Hussein.
Dans un futur proche, les humains ne peuvent plus avoir d'enfants. L'être humain le plus jeune sur Terre meurt. C'est le 16 novembre 2027, et l'on rapporte dans tous les médias à travers le monde le meurtre de celui que l'on appelait « bébé Diego ». Âgé de dix-huit ans, il était la plus jeune personne sur Terre et le dernier enfant né recensé.
Le film débute avec la confrontation entre le troisième ange et Mari Illustrious Makinami pilotant l'Eva 05 dans une base de l'Antarctique. Après une lutte acharnée, l'ange et l'Eva sont détruits.
Dans les années 1930, le réalisateur Carl Denham envisage de tourner un film sur la mystérieuse « Skull Island » (l'île du Crâne) après être entré en possession d'une carte mentionnant son existence au large de Sumatra. Après avoir embauché à New York une jeune femme au chômage, Ann Darrow, Denham embarque avec son équipe sur le navire SS Venture commandé par le capitaine Englehorn, qui fait route vers l'Océan Indien. Durant le voyage, Ann tombe amoureuse du second de l'équipage, Jack Driscoll.
Shaun (Simon Pegg), vendeur dans un magasin d'électroménager de la banlieue de Londres, mène une vie routinière tournant autour de la pratique des jeux vidéo et la fréquentation de son pub favori, Le Winchester, avec Ed (Nick Frost), son meilleur ami. Sa petite amie Liz (Kate Ashfield) n'est pas satisfaite de leur relation et finit par décider de le quitter. Par ailleurs, Shaun a des problèmes relationnels avec son beau-père Philip (Bill Nighy) avec lequel il ne s'est jamais entendu et qu'il ne considère pas comme son père.
Dans un futur proche, une météorite s'écrase à proximité de Hambourg. Des hordes d'extraterrestres extrêmement organisés, les « mimics », envahissent l'Europe. Une coalition de dix-sept nations est formée pour combattre les mimics. Elle est nommée « force de défense unie » (FDU). En cinq ans, cette guerre mondiale fait des millions de victimes. Les mimics semblent anticiper toutes les actions des militaires. Mais subitement, les humains gagnent la bataille de Verdun avec des pertes très faibles. Cette victoire est l’œuvre du sergent Rita Vrataski qui a tué des centaines de mimics dès son premier jour de combat, équipée de la nouvelle armure. Elle devient ainsi l'héroïne de l'armée et les médias la surnomment « l'ange de Verdun ».
Le 10 avril 1912, le nouveau transatlantique britannique Titanic, luxueux paquebot de 269 mètres de long, quitte Southampton pour une traversée inaugurale à destination de New York, emportant à son bord quelque deux mille deux cent huit passagers. Le 14 avril, vers 23 h 40, le vapeur file sur l'Atlantique alors que la fête bat son plein à tous les niveaux des classes sociales, quand la vigie signale un iceberg droit devant.
En 2023, les mutants, les humains susceptibles d'engendrer des mutants, et des humains prêts à les défendre, ont été presque exterminés au cours d'une guerre contre les Sentinelles, des robots conçus pour trouver et éliminer les mutants. Dans un ultime effort pour changer le cours tragique des événements, le professeur Charles Xavier et Magnéto renvoient l'esprit de Wolverine dans son propre corps, en 1973, grâce aux talents de Kitty Pride. Ainsi conscient de l'avenir qui se prépare, il doit y retrouver les jeunes mutants écorchés qu’ils ont été.
Au Canada, l'écrivain Yann Martel écoute les confessions d'un Indien qui lui raconte l'histoire extraordinaire qu'il a vécue lorsqu'il était adolescent. Cet homme se nomme Piscine Molitor Patel (d'après la piscine Molitor) et est le fils du directeur d'un parc zoologique à Pondichéry. Durant son enfance, Piscine, qui était le souffre-douleur de son école à cause de son prénom, a décidé de se présenter comme étant « Pi ». Sa famille, ne pouvant plus tenir le zoo, décide de déménager au Canada et de vendre leurs animaux. Pour ce faire, ils embarquent à bord d'un cargo pour traverser l'océan Pacifique, mais celui-ci fait naufrage. Pi se retrouve à la dérive dans l'océan à bord d'un canot de sauvetage accompagné d'un zèbre, d'une hyène, d'un orang-outan, d'un rat et d'un tigre du Bengale appelé Richard Parker. La hyène, agressive, tue le zèbre, puis l'orang-outan. À son réveil, le tigre tue la hyène. Seul à bord avec Richard Parker, Pi va tout faire pour essayer de survivre et maintenir une bonne entente avec l'animal.
En 1990, un tremblement de terre dévaste le nord de l'Iran. Un cinéaste, accompagné de son fils, revient sur les lieux qui furent ceux du tournage de son film précédent.
After the 2004 Asian tsunami disaster, four independent volunteers, with little money and no experience, race off to volunteer in tsunami ravaged Sri Lanka. They meet up by fate at the Colombo airport and form a volunteer team. They rent a van, fill it with supplies and start driving down the coast to see where they can help. They stumble into a tribal village called Peraliya, which has been destroyed by a forty foot wave. During the time the wave hit Peraliya, a train called "The Queen of the Sea" was passing by and was washed away killing over 2500 passengers and villagers. The Four volunteers set up a first aid station and found themselves in charge of running a refugee camp with over 3000 people. Their initial two week journey turns into a year long odyssey of heartbreak and hope as the villagers turn against them when donated tsunami relief money does not materialize. The volunteers concentrate on the bigger picture and break every rule in the 'Disaster Aid Books'.
Dans les années 1920, les parents de Katherine Coleman apprennent que leur fille possède un don pour les sciences, qu'elle doit parfaire en fréquentant une école pour Noirs (les Blancs étant dans des écoles séparées) car elle est dotée d'aptitudes intellectuelles supérieures. En 1962, devenue mathématicienne, Katherine Coleman (désormais Goble) travaille au sein d'un groupe de calculatrices humaines, sur le campus ouest du Centre de recherche Langley à Hampton, en Virginie, aux États-Unis, avec deux amies et collègues : l'aspirante ingénieure Mary Jackson et la superviseure d'équipe Dorothy Vaughan. À la suite du lancement réussi de Spoutnik 1, Al Harrison, directeur du Space Task Group, exige encore plus d'efforts de la part des employés sous sa supervision, de crainte que les Soviétiques ne mettent en orbite une bombe H pouvant exploser au-dessus du sol américain. Goble est envoyée dans son groupe pour vérifier les calculs, devenant la première Afro-Américaine à participer à ce groupe de recherche. Au début, elle est ignorée de ses collègues blancs et doit travailler à partir de données partiellement masquées (Goble n'ayant pas le niveau d'habilitation nécessaire) sous les ordres de Paul Stafford, un homme croyant en sa supériorité intellectuelle et refusant de reconnaître le travail de Katherine.
Une nuit, un jeune garçon, Jirō Horikoshi, rêve qu'il pilote un prototype d'avion aux ailes d'oiseau ; son rêve se termine en cauchemar lorsqu'il est attaqué par un énorme bombardier. Jirō s'éveille et entame une journée ordinaire dans le Japon de 1918, où il grandit en compagnie de sa famille. Jirō est un jeune garçon travailleur, épris de justice et surtout passionné d'aéronautique. Il collectionne avidement les revues d'aéronautique étrangères qu'il lit en anglais, langue qu'il est en train d'apprendre. Le soir venu, il s'allonge sur le toit de sa maison pour contempler les étoiles et regarder au loin, espérant ainsi soigner ses problèmes de vue qui risquent de l'empêcher de devenir pilote. Il rêve de Caproni, ingénieur italien ayant conçu de somptueux modèles d'avions, dont un hydravion à neuf ailes. Jirō est rejoint par sa jeune sœur Kayo, qui montre des étoiles filantes à son frère, que ce dernier ne distingue pas à cause de sa mauvaise vue.