En rachetant la société de biotechnologie InGen, le milliardaire Simon Masrani a rendu possible le rêve de John Hammond : l'ouverture d'un gigantesque parc d'attractions centré sur l'exposition de dinosaures vivants, clonés à partir de leur ADN fossilisé dans lʼambre.
John Parker Hammond, le PDG de la puissante compagnie InGen, parvient à donner vie à des dinosaures grâce à la génétique et décide de les utiliser dans le cadre d’un parc d'attractions qu’il compte ouvrir sur une île au large du Costa Rica. Avant l'ouverture, il fait visiter le parc à un groupe d'experts pour obtenir leur aval. Pendant la visite, une tempête éclate et un informaticien corrompu par une entreprise rivale en profite pour couper les systèmes de sécurité afin de voler des embryons de dinosaures. En l'absence de tout système de sécurité pendant plusieurs heures, les dinosaures s'échappent sans mal, mais le cauchemar des visiteurs ne fait que commencer.
Peter Parker a retrouvé un équilibre de vie et il veut se marier avec Mary Jane. Pendant une nuit au parc, alors que Peter et Mary Jane sont ensemble, une petite météorite tombe tout près du lieu où ils se trouvent et éclate, laissant échapper une matière visqueuse, le symbiote, qui s'attache à la mobylette de Peter.
Orphelin, Peter Parker est élevé par sa tante May et son oncle Ben dans le borough de Queens à New York. Il est victime d'humiliations de la part de ses camarades de lycée, sauf de son meilleur ami Harry Osborn qui le défend. Après avoir été mordu par une araignée génétiquement modifiée qui s'était échappée d'un laboratoire qu'il visitait avec sa classe, il se découvre des pouvoirs surhumains (une force et une agilité hors du commun, la capacité d’adhérer aux parois (uniquement avec pieds et mains) ainsi qu'un « sens d'araignée » l'avertissant des dangers imminents).
Cela fait deux ans que Peter Parker passe son temps, entre ses cours et ses loisirs, à lutter contre les malfaiteurs sous l'identité de Spider-Man. Mary Jane Watson doit bientôt épouser John Jameson, le fils de J. Jonah Jameson (le rédacteur en chef du Daily Bugle). De son côté, Harry Osborn cherche toujours à se venger de l'homme-araignée qu'il tient pour responsable de la mort de son père, Norman Osborn. Peter ne parvient pas à retrouver un équilibre de vie : il arrive en retard à presque tous ses cours et a du mal à gagner quelques dollars pour payer son loyer.
Peter Parker est un adolescent combattant le crime sous l'identité de Spider-Man après avoir été mordu par une araignée transgénique dans les laboratoires Oscorp. Chassé par les autorités sous les ordres du capitaine George Stacy, le père de sa petite amie Gwen, Peter tente de sauver New York du Docteur Connors, l'ex-associé de son père métamorphosé en créature reptilienne, le Lézard.
Néo parvient à mieux contrôler ses dons et pouvoirs naturels. Cependant, le temps presse : Sion va être attaquée par 250 000 sentinelles robotiques, programmées pour anéantir les derniers humains.
Dix ans ont suffi à la grippe simienne pour décimer une grande partie de l'humanité. Dans les ruines de San Francisco, un groupe de survivants tente de rétablir le contact avec le monde extérieur. Il leur faut pour cela avoir accès à un barrage hydroélectrique, au cœur de la vallée environnante, territoire des singes. Ces derniers, guidés par César, se méfient des hommes. Le fragile équilibre est perturbé et la peur mène inévitablement les deux camps à s'affronter. Parmi les singes, Koba, ivre de vengeance envers les humains, va tout faire pour que l'affrontement entre les singes et les humains commence.
Dans un flashback, Richard Parker, scientifique chez Oscorp Industries, enregistre un message vidéo pour expliquer sa disparition. Plus tard, le scientifique et sa femme Mary, sont à bord d'un avion privé détourné par un assassin envoyé pour les tuer lui et son épouse. Alors que Mary se réfugie dans les toilettes, Richard de son côté se bat contre l'assassin, mais la lutte qui s'ensuit provoque le crash de l'avion, les tuant tous, après le téléchargement de la vidéo.
Quatre ans ont passé depuis le désastre du Jurassic Park sur Isla Nublar, qui est une des cinq îles d'un archipel nommé Las Cinco Muertes (« Les Cinq Morts ») à deux cents milles nautiques (environ 370 km) dans le Pacifique au large du Costa Rica. Sur Isla Sorna, l'île voisine où les jeunes dinosaures étaient élevés avant d'être envoyés au Jurassic Park, l'incident d'une famille anglaise en croisière, qui révèle du même coup l'existence des dinosaures au public, est utilisé par Peter Ludlow, neveu de John Hammond, pour démettre son oncle de la présidence d'InGen et renflouer la compagnie par la constitution d'un nouveau parc sur le continent à San Diego, en Californie.
Au lendemain de l'holocauste nucléaire du 29 août 1997, les survivants humains entrent en résistance contre la dictature des « machines » (des robots intelligents), ce qui les mène à la victoire en 2029.
À San Francisco, le scientifique Will Rodman (James Franco) tente de développer un remède contre la maladie d'Alzheimer dans les laboratoires de la compagnie Gen-Sys. Son propre père Charles (John Lithgow) est atteint par la maladie. Son équipe inocule un rétrovirus, l'ALZ-112, à des cobayes chimpanzés capturés en Afrique, qui voient rapidement leurs facultés cognitives augmenter. Lors de la présentation de ce produit novateur, le principal sujet des tests, une femelle chimpanzé nommée « Beaux Yeux » (en raison de ses yeux verts suite à l'administration du rétrovirus), s'évade et sème la panique. Elle est finalement abattue dans la salle de réunion, sous les yeux horrifiés du conseil. Le directeur Steven Jacobs (David Oyelowo) ordonne à Franklin (Tyler Labine), le collègue de Will, d'euthanasier les douze autres primates, pensant que le rétrovirus est la cause de son comportement. Will et Franklin découvrent toutefois que « Beaux Yeux » avait mis bas dans sa propre cage, ce qui veut dire qu'elle était enceinte lorsqu'elle a été capturée, et qu'elle cherchait simplement à protéger son petit. À l'insu de Jacobs, Will recueille le bébé dans son propre foyer.
Thomas A. Anderson (Keanu Reeves), un jeune informaticien connu dans le monde du hacking sous le pseudonyme de Neo, est contacté via son ordinateur par ce qu’il pense être un groupe de hackers. Ils lui font découvrir que le monde dans lequel il vit n’est qu’un monde virtuel dans lequel les êtres humains sont gardés inconsciemment sous contrôle.
En 2029, John Connor, chef de la résistance humaine, mène la guerre contre les machines dans un monde ravagé à la suite d'une offensive nucléaire lancée par un programme de défense militaire, Skynet, le 29 août 1997. En pleine offensive de Los Angeles, John a des craintes quant à l'avenir, quand des espions TECOM révèlent un nouveau plan de Skynet : il prévoit de l'attaquer sur deux fronts, le passé et l'avenir, afin de changer définitivement l'issue du conflit.
John Connor, jeune adulte, n'est pas convaincu d'être débarrassé de la menace de Skynet et ne veut pas de son destin. Alors, il fuit continuellement, vivant de petits boulots, et sans aucun moyen pour le localiser (ni maison, ni téléphone, ni carte de crédit). Le Jugement Dernier ne s'est pas déroulé à la date prévue.