Après une explosion nucléaire, les femmes ont de la barbe et ne peuvent plus enfanter. Les Nations Unies décident de construire une machine pour voyager dans le temps, afin d'aller tuer Einstein, espérant qu'ainsi la Bombe A ne soit jamais inventée...
Tuck Pendleton, lieutenant de la marine américaine anticonformiste et porté sur la boisson, se porte volontaire pour une expérience scientifique très risquée. Miniaturisé, aux commandes d'un submersible de poche, il a pour mission d'explorer le système vital de l'organisme d'un lapin. Mais des espions industriels envahissent le laboratoire pour s'emparer de la puce qui permet d'inverser le processus de miniaturisation. Durant la fuite de l'un des scientifiques, Tuck se trouve propulsé dans le corps de Jack Putter un employé de supermarché, dépressif, complexé et hypocondriaque avec lequel il parvient à entrer en communication. Comme ses réserves d'oxygène s'amenuisent d'heure en heure, Tuck est condamné à une mort certaine. La course contre la montre s'engage pour le sauver.
À Johannesburg, dans un futur proche, où la criminalité ne cesse de grimper, la police de la ville a fait appel à l'entreprise Tetravaal, spécialisée en robotique et dirigée par Michelle Bradley (Sigourney Weaver), pour leur fournir des robots policiers de type Scout. Ces derniers ont été imaginés par Deon Wilson (Dev Patel), un jeune et brillant ingénieur, qui travaille et développe de son côté une intelligence artificielle.
L'histoire se passe dans le futur, après le crash d'un vaisseau alien.
A-ko, une jeune fille rousse extrêmement forte et rapide, intègre, avec sa meilleur amie C-ko, la Graviton High School où elles font la connaissance de B-ko. Par la suite, elles devront affronter une race d'alien, quasi-exclusivement féminine.
M. Peabody est la personne la plus intelligente au monde. Il est à la fois lauréat du prix Nobel, champion olympique, grand chef cuisinier... et il se trouve aussi être un chien ! Père adoptif du jeune Sherman qu'il a trouvé abandonné dans un carton, il prépare ce dernier à entrer à l'école élémentaire malgré ses craintes naturelles qui se voient vite justifiées : provoqué par la jeune Penny qui s'est moquée de lui à vouloir le faire passer pour un chien, Sherman a fini par la mordre au bras, ce qui attire l'attention de madame Grunion, chargée de la protection de l'enfance et qui n'a jamais accepté le fait qu'un chien puisse adopter un garçon. Menacé de se voir retirer son droit à l'adoption, Peabody invite les parents de Penny et cette dernière à un repas afin de mieux faire connaissance. Penny ignore totalement Sherman dans la chambre jusqu'à ce que Sherman gaffe et révèle à cette dernière l'existence du Chronomat, la machine à voyager dans le temps de son père.
Billy Pilgrim, ancien soldat américain survivant des bombardements de Dresde en 1945, se réfugie dans ses souvenirs, car il a le don de voyager dans le temps...
En 2012, le duo d'agents des « Men in Black » J et K fonctionne toujours après 15 ans d'association. Cependant, J s'interroge de plus en plus sur les causes du caractère renfermé de son partenaire. L'agent O, qui a pris la succession de Z à la tête de l'agence, connait les raisons mais les garde pour elle. Sur la Lune, un extraterrestre boglodite très dangereux, Boris l'Animal, s'évade et retourne sur Terre avec un objectif : tuer K, l'agent qui l'a capturé en 1969 et lui a détruit le bras gauche. L'agent K assiste au retour de son vieil ennemi sur Terre, qui le défie et part en lui disant : « Tu es déjà mort, mais tu ne le sais pas encore ». L'agent K avoue plus tard à J que ne pas avoir tué Boris fut sa plus grande erreur, sans donner plus d'explications. J cherche donc de son côté des informations dans les archives de l'agence « Men in Black » mais certaines lui sont interdites d'accès. Dans la nuit qui suit, K disparait et seul J semble se souvenir de lui : pour le reste de l'agence, K est mort sur le terrain à Cap Canaveral le 16 juillet 1969. Mais O comprend par le comportement de J que Boris a remonté le temps et tué K dans le passé, changeant le continuum espace-temps. La mort de K en 1969 a permis une brèche dans le système de sécurité de la Terre et les boglodites se préparent à une invasion. J décide donc de remonter le temps à son tour, partant pour le 15 juillet 1969 afin de retrouver K avant le Boris du présent. Il utilise pour cela un dispositif créé par un compagnon de cellule de Boris, fonctionnant sur la vitesse accumulée, et doit donc sauter du sommet du Chrysler Building ; le fils du compagnon lui explique avant de partir que si J est le seul à se souvenir de K, c'est parce qu'il a vécu les événements qui ont changé l'histoire.
Un jeune professeur de chimie découvre accidentellement que le produit sur lequel il était en train de faire des recherches empêche une balle de baseball d'entrer en contact avec la batte. Il va utiliser cette découverte pour devenir champion de baseball.
Le docteur Paul Armstrong, un scientifique spécialisé dans l'étude des météorites, se rend avec sa femme Betty dans la campagne pour récupérer une petite météorite tombée sur Terre. La météorite trouvée, ils s'installent dans un cabane qu'ils ont loué. Pendant ce temps, le docteur Roger Fleming cherche la grotte de Cadavra, qui renferme selon une légende le squelette perdu. Il finit par la trouver et réveille le squelette. Le squelette lui demande de rapporter de l'atmosphereum qui lui permettrait de reprendre vie.
Dans le futur, la survie énergétique globale est basée sur les excréments humains. Tout le monde possède une puce anale et est encouragé à déféquer plusieurs fois par jour, récompensé par des juicybar. Deux escrocs - Aachi et Ssipak - vont se retrouver au milieu d'une confrontation entre les forces du gouvernement et les rebelles mutants.
En un quart d'heure, la vie du Britannique Arthur Dent (nommé Arthur Accroc dans la traduction française du livre) est bouleversée : sa maison va être détruite pour être remplacée par un échangeur routier, et la Terre va également être détruite par les Vogons pour créer une voie express hyperspatiale. Il est sauvé par son ami Ford Prefect (en français Ford Escort), un extraterrestre auto-stoppeur.
Le film raconte l'histoire d'Alex Rogan, un jeune homme qui vit avec sa mère et son petit frère dans un parc de maisons mobiles (une communauté de mobile homes) nommée le « Starlite Starbrite ». Alex partage son temps libre entre sa petite amie Maggie et les habitants du caravaning, qui ne cessent de lui demander son aide pour qu'il leur rende de petits services. Voulant poursuivre ses études, sa demande de bourse étudiante lui est cependant refusée, ce qui fruste Alex, en colère face à son existence qu'il estime n'aller nulle part.
Au début du film, la radio annonce que la dernière tentative d'empêcher la collision de l'astéroïde Matilda avec la Terre a échoué. Dans trois semaines, son impact détruira toute l'humanité.
Le vaisseau spatial d'un extraterrestre, échappé de sa planète où il était réduit à l'esclavage, s'écrase dans l'Hudson à New York. Il se réfugie dans un bar du quartier de Harlem, parmi ses « frères » auxquels il ressemble physiquement. Ne pouvant parler, et perdu dans un monde dont il ignore tout, il se fait remarquer par ses talents de guérisseur et de réparateur.
Ned Brainard, professeur de sciences au lycée de Metfield, est un chercheur et inventeur acharné. Ses recherches pour inventer une nouvelle matière l'absorbent tellement qu'il oublie de se rendre à son propre mariage pour la troisième fois, ce qui exaspère sa fiancée Betsy Carlisle.