Un radiotélescope du programme SETI capte des ondes émises par un vaisseau extraterrestre démesuré qui s'est immobilisé en orbite géostationnaire lointaine. Le Pentagone, averti de cette présence, décide de garder le secret sur cette découverte. Peu de temps après, de gigantesques vaisseaux entrent dans l'atmosphère puis prennent lentement position au-dessus de diverses mégapoles mondiales. À Washington, le président des États-Unis Thomas J. Whitmore (Bill Pullman) s'interroge sur la conduite à tenir.
2007. De mystérieux robots extra-terrestre, en provenance de la planète Cybertron, capables de se transformer en véhicules et objets de manufacture humaine, attaquent les systèmes de défense de l'armée américaine. Les services secrets et le gouvernement fédéral des États-Unis comprennent alors que les agresseurs recherchent des informations sur un incident survenu dans l'océan Arctique en 1895. L'arrière-arrière-petit-fils de l'explorateur Archibald Witwicky qui menait cette mission, Sam, se retrouve malgré lui pris à partie, après avoir découvert que sa nouvelle voiture est le robot Bumblebee chargé de le surveiller. Avec son aide et celle des autres Autobots dirigés par Optimus Prime, il doit empêcher les redoutables Decepticons dirigés par Mégatron de s'emparer du Allspark, un artefact en forme de cube contenant une quantité immense d'énergie, qui leur permettra de dominer la planète.
1954. La communauté de Linda Rosa, en Californie, est marquée par la chute d'une météorite, provoquant un début de feu de forêt dans les environs de la localité. Une fois l'incendie contenu, le corps céleste est retrouvé, mais il est radioactif et trop chaud pour être examiné. Le shérif laisse trois hommes garder le cratère. Ils seront confrontés à une intelligence d'origine extraterrestre qui n'est pas portée sur la discussion...
2077 : Jack Harper, en station sur la planète Terre dont toute la population a été évacuée, est chargé de la sécurité et de la réparation des drones. Suite à des décennies de guerre contre une force extra-terrestre terrifiante qui a ravagé la Terre, Jack fait partie d’une gigantesque opération d’extraction des dernières ressources nécessaires à la survie des siens. Sa mission touche à sa fin. Dans à peine deux semaines, il rejoindra le reste des survivants dans une colonie spatiale sur le satellite de Saturne Titan à des millions de kilomètres de cette planète dévastée qu’il considère néanmoins comme son chez-lui.
Pour combattre les kaiju, des créatures extraterrestres sorties d'une brèche interdimensionnelle près de la faille géologique au fond de l'océan Pacifique en août 2013, un nouveau genre d’arme a été conçu : des robots géants, appelés les Jaeger (« chasseurs » en allemand), contrôlés en simultané par deux pilotes dont les esprits sont reliés par un pont neuronal.
En 1990, cinq amis célèbrent la fin de leurs années de lycée par une tournée des douze pubs très alcoolisée dans leur village de Newton Haven. Mais la virée tourne mal et le dernier bar n'est jamais atteint, de sorte que Gary King, le meneur du groupe, s'en trouve très frustré. Vingt ans plus tard, il vit encore dans le souvenir de cette nuit et décide de rappeler ses amis pour les sortir de leur vie rangée afin de parvenir à ce qu'ils n'ont pas pu faire plus jeunes : achever leur tournée en parvenant jusqu'au fameux bar The World's End (La Fin du Monde, en anglais).
Iron Idem est un journaliste et un animateur télé adulé par le public qui reconnaît en lui un homme indépendant, courageux, et proche du peuple. Lorsque les martiens descendent sur Terre, sa grande liberté de ton est muselée par les autorités et par le patron de la chaîne qui lui impose malgré ses convictions d'écrire des textes allant dans le sens de ce qui demeure en réalité une invasion. Opprimé, le peuple n'a qu'une seule alternative : celle d'accepter les nouvelles règles en vigueur. La présence des extraterrestres vampirise les médias, ainsi que les autorités dont la plus commune des représentations, la Police, flirte avec l'ennemi d'un peuple qui doit accepter la présence de l'intrus en lui donnant son propre sang.
Le général Zod et ses sbires, Ursa et Non, tentent de voler un puissant cristal sur Krypton. Ayant échoué dans leur tentative, ils sont jugés par Jor-El qui les condamne à être emprisonnés dans la Zone Fantôme.
La famille Hess, établie à Doylestown, dans le comté de Bucks en Pennsylvanie, traverse une bien sombre période. Après la mort de sa femme dans un accident de la route, le père, Graham Hess, a perdu la foi et rendu sa charge de pasteur. Tout en s'occupant de sa ferme, il tente d'élever de son mieux ses deux enfants, Morgan et Bo, aidé de son jeune frère Merrill, une ancienne gloire du baseball.
Lena, biologiste et ancienne militaire, participe à une mission d'exploration destinée à comprendre ce qui est arrivé à son mari dans une zone géographique où un mystérieux et sinistre phénomène se propage le long des côtes américaines. Une fois sur place, les membres de l’expédition découvrent que paysages et créatures ont subi des mutations, et malgré la beauté des lieux, le danger règne et menace leur vie, mais aussi leur intégrité mentale.
Le professeur Bernard Quatermass dirige un programme de recherches sur la vie extraterrestre. Une chute de petites météorites étant détectée au radar par son équipe, non loin de là, il se rend sur le point d'impact avec l'un de ses collaborateurs, Marsh. Celui-ci est grièvement blessé au visage par l'une des météorites retrouvées. De plus, le professeur découvre sur place une usine comprenant de mystérieuses coupoles. Quatermass doit quitter les lieux sous la contrainte d'agents de sécurité armés. Avec l'appui d'un politicien, Vincent Broadhead, et de son vieil ami policier, l'inspecteur Lomax, le professeur mène l'enquête sur les activités de l'usine…
Des robots géants prennent d'assaut Montevideo, la capitale de l'Uruguay. Escortés par un escadron de vaisseaux spatiaux, et face à une armée terrestre aussi courageuse que débordée et impuissante, ils saccagent la ville et détruisent des bâtiments, semant la confusion et le chaos. À la fin du film, les robots fusionnent pour former une sphère géante qui explose et embrase la ville, détruisant tout sur son passage. Aucune explication n'est donnée pour l'attaque.
Sud de Londres. Alors qu'elle rentre chez elle, Sam, infirmière de 25 ans, est agressée par un gang d'adolescents menés par Moses menant quatre ou cinq individus qui la contraignent à leur céder ses effets personnels. Mais ils sont brutalement interrompus par la chute d'un objet non-identifié sur une voiture garée à côté. Pendant que la jeune femme en profite pour s'enfuir, Moses inspecte l'habitacle du véhicule, à la recherche d'objets de valeur, quand une étrange créature blanche cachée sous le tableau de bord se jette sur lui et le griffe au visage avant de prendre la fuite. Décidé à ne pas en rester là, lui et sa bande poursuivent la bête jusqu'à la remise où elle s'est réfugiée et la mettent à mort.
L'histoire se déroule en 2314, soit deux ans après la défaite des A-Laws et des Innovades menés par Ribbons Almark lors de la saison 2 de Gundam 00. Les Celestial Beings continuent de veiller sur la paix fragile qui s'est installé. Sur Terre, Saji Crossroad continue de veiller au chevet de Louise Halevy qui est toujours hospitalisée à la suite du traumatisme vécu lors de la dernière guerre, alors que dans l'espace, la princesse Marina Ismail et Shirin Bakthiar du Royaume d'Azadiztan supervisent la construction d'une nouvelle colonie spatiale.