Le matin du 11 septembre 2001, des passagers embarquent à bord du vol 93 United Airlines à l'aéroport international de Newark-Liberty, dont Tom Burnett, Todd Beamer, Jeremy Glick, Mark Bingham, Lauren Grandcolas, Donald Greene, Nicole Miller, Deora Bodley, and Honor Elizabeth Wainio. Quatre terroristes d'al-Qaïda (Ziad Jarrah, Saeed al-Ghamdi, Ahmed al-Nami, et Ahmed al-Haznawi) montent également à bord de cet avion.
Le 11 septembre 2012, soit 11 ans jour pour jour après les attentats du 11 septembre 2001, des terroristes attaquent la mission diplomatique des États-Unis et une base de la CIA à Benghazi, en Libye. Quatre Américains sont tués, dont l'ambassadeur des États-Unis en Libye J. Christopher Stevens. Cette attaque est repoussée par six agents de sécurité, Jack Silva, Tyrone « Rone » Woods, Mark « Oz » Geist, Kris « Tanto » Paronto, Boon et John « Tig » Tiegen.
Après les attentats du 11 septembre 2001, une équipe composée d'agents de la CIA et des forces spéciales américaines, menées par le capitaine Mitch Nelson, est envoyée en Afghanistan. Ils collaborent avec le général afghan Abdul Rachid Dostom pour tenter de démanteler les talibans.
Tyler Hawkins est un étudiant New-Yorkais de 21 ans, solitaire et blessé, en constante rébellion contre son père et la société à la suite d'un drame familial. Lors d'une soirée arrosée, il se mêle avec son ami et colocataire Aidan Hall à une bagarre, ce qui lui vaudra d'entrer en altercation avec le Détective Neil Craig puis d'être incarcéré. Pour se venger, il décide alors de séduire la fille de celui-ci, Ally Craig, étudiante dans la même université que lui. Cependant, se révélant être aussi fragile et imprévisible que lui, Tyler va très vite tomber follement amoureux d'elle: ce qui ne devait être qu'une vengeance se transforme alors en une histoire d'amour qui les marquera tous les deux à jamais. A coté de ça, Tyler continue de s'occuper et de protéger sa petite sœur, Caroline, une enfant artiste au talent prématuré mais profondément marquée par l'absence perpétuelle de leur père et des moqueries d'autres filles.
À New York le jeune Oskar Schell rentre chez lui, selon la consigne de son école. Tandis qu'il écoute les messages sur le répondeur téléphonique, il regarde la télévision qui retransmet en direct les attentats du 11 septembre 2001 où son père disparaît dans l'effondrement des tours du World Trade Center. Après s'être renfermé sur lui-même, il retrouve la dernière consigne que celui-ci lui avait laissée : « n'abandonne pas ». L'enfant se lance alors dans la résolution d'une énigme, comme son père Thomas Schell lui avait appris à le faire : que peut bien ouvrir la clé qu'il vient de trouver dans un vase que son père avait caché ? Qui est l'homme d'origine afro-américain dont le nom apparaît sur l'enveloppe contenant la clé ? Persuadé qu'il trouvera un dernier message du disparu, Oskar rencontre des membres de la communauté afro-américaine de New York, aidé par un vieux locataire de sa grand-mère, qui ne parle pas et ne communique que par des petits mots écrits sur un calepin.
Afin d'échapper aux forces de l'ordre, Charles Rane a décidé de se faire refaire le visage. Mais le terroriste est appréhendé avant d'avoir pu mettre son plan à exécution. Le FBI embarque incognito Rane à bord du vol 163 d'Atlantic International, un avion de ligne, dans lequel a pris place John Cutter, chef de la sécurité aérienne de la compagnie Atlantic International Airlines, hanté par la récente disparition de sa femme, abattue par un gangster. Ce qu'ignorent les agents du FBI, c'est que des complices de Rane sont montés dans l'avion. Après le décollage de l'appareil, les terroristes surgissent, prennent les passagers en otages et dictent leurs ordres à l'équipage. Mais Cutter, n'écoutant que son courage, se fait fort de sauver ses compagnons d'infortune.
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".
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.
Philip Stevens, américain fortuné, décide d’exposer sa collection d’œuvres d'art dans sa résidence secondaire de Palm Beach, pour en faire un musée privé. Pour l'inauguration, il convie une centaine de collectionneurs amateurs d’art, et d’amis, à la cérémonie en mettant à leur disposition son Boeing 747 personnel, piloté par Don Gallagher.
Un homme ayant perdu sa famille dans les attentats terroristes du 11 septembre 2001 à New York ne s'est jamais remis de ce traumatisme. Un ami, qu'il a connu étudiant et qui officie aujourd'hui comme dentiste, va tenter l'impossible pour lui faire oublier son chagrin et lui redonner goût à la vie.
Le film s'ouvre sur l'opération Eagle Claw, l'opération américaine pour sauver les otages américains détenus en cours à l'ambassade américaine à Téhéran. L'opération est interrompue après un accident d'hélicoptère mortel, avec la Delta Force US, forcée d'évacuer sur un avion C-130 de transport. Parmi eux se trouve le capitaine Scott McCoy (Chuck Norris), qui, contre les ordres de son supérieur le colonel Nick Alexander (Lee Marvin), sauve son camarade blessé Pete Peterson (William Wallace) de l'hélicoptère en flammes avant que toute l'équipe n'évacue enfin. McCoy exprime son dégoût pour les hommes politiques et la hiérarchie militaire qui a forcé le lancement de la mission malgré les risques, et annonce qu'il démissionne de l'armée.
En 1986, Neerja Bhanot, une hôtesse de l'air courageuse, a sacrifié sa vie pour protéger les 359 passagers du vol 73 de la Pan Am lors d'une prise d'otage par une organisation terroriste.
L'histoire vraie de l'hôtesse de l'air de 22 ans, Neerja Bhanot (Sonam Kapoor), tuée à Karachi en 1986, lors du détournement du vol 73 Pan Am, dans lequel elle était chef de cabine, alors qu'elle sauvait la vie de 360 passagers.
Lou Jean Poplin, une femme un peu perdue, décide d'entreprendre la reconstruction de sa famille, dont tous les membres sont dispersés (son mari Clovis Poplin est en prison, et son fils est en famille d'accueil). Elle force donc Clovis à s'échapper de la prison, puis, l'évasion pratiquement réussie, le couple s'en va retrouver leur fils. Mais en chemin, ils prennent un policier en otage, et se retrouvent alors poursuivis par un important déploiement de forces de l'ordre et de journalistes, à travers tout le Texas.
Un avion de la Transcontinental Airlines sert d'intrigue à ce thriller. À la veille de Noël, le vol 47 de la T.A. est prêt à décoller avec peu de passagers à son bord et l'hôtesse de l'air, Teri Halloran, pense effectuer un vol de routine. Hélas l'avion transporte des criminels prisonniers, un braqueur de banque et un serial killer, Stubbs et Weaver, tous deux escortés par des agents du FBI. Le vol va vite se transformer en cauchemar quand un des prisonniers, tente une prise d'otages et élimine les agents du FBI.