Dans un monde apocalyptique, pour être en sécurité, un père de famille vit reclus avec sa femme et son fils dans leur maison isolée. Un jour, une famille trouve refuge chez eux. Le père les avertit : il ne faut jamais sortir la nuit, pour des raisons de sécurité.
Deux frères, Jimmy et Kamango, tentent de survivre à une catastrophe planétaire. Des « choses » ont envahi le monde. Elles se nourrissent d'êtres vivants, y compris d'êtres humains. Les deux frères logent désormais dans l'appartement d'un ancien militaire, Kuter, toujours accompagné de son garde du corps. Alors que les deux frères rêvent de partir en direction du sud, une femme muette fait irruption dans leur vie…
Ce film fait suite au premier.
Depuis 20 ans les nations du monde ont travaillé ensemble sur un important programme de défense colossal fondé sur la technologie extraterrestre récupérée lors de la première invasion sous la supervision de David Levinson qui est désormais le directeur de la défense spatiale. Les forces armées de la Terre comptent maintenant des chasseurs équipés de canons lasers, des satellites de défense et des bases de défenses sur la Lune et sur Rhéa équipées des mêmes super lasers utilisés par les extraterrestres pour détruire les villes dans le premier opus.
Le 15 janvier 2009, le capitaine Chesley Sully Sullenberger, dit « Sully », et son copilote Jeff Skiles, qui travaillent pour US Airways, montent à bord du vol 1549 de cette compagnie pour relier l’aéroport de LaGuardia et l’aéroport international Charlotte Douglas. Trois minutes après le début du vol, à une altitude de 2 800 pieds (environ 850 m), l’Airbus A320 heurte une volée d’oiseaux, ce qui désactive les deux moteurs. Avec des moteurs arrêtés et se jugeant dans l’impossibilité d’atteindre les aéroports voisins (celui de Teterboro étant le plus proche), il amerrit avec l’avion sur le fleuve Hudson. L’équipage et les passagers sortent de l’appareil sans qu’il y ait de victimes. La presse et le public saluent le pilote comme un héros, mais l’incident continue à le travailler et il vit dans un rêve un rêve où l’avion vient s’écraser sur un bâtiment.
Une créature géante se manifeste dans la baie de Tokyo, avant de faire surface et de terroriser la ville. Le cabinet ministériel se réunit d'urgence, mais le Premier Ministre est incapable de prendre une décision. Les radiations mesurées sur le passage de la créature démontrent qu'elle est le triste produit d'une contamination. Plus tard, elle évolue et revient sous une forme encore plus monstrueuse, réduisant Tokyo en poussière. Devant l'ampleur de la menace, les États-Unis décident d'utiliser l'arme nucléaire sur le Japon si ce dernier échoue à éradiquer la menace, réveillant le spectre des bombardements d'Hiroshima et de Nagasaki. Une équipe de chercheurs se regroupe alors en marge des décisions du Cabinet pour déterminer comment éliminer le monstre, surnommé "Godzilla". La France et l'Allemagne finiront par s'en mêler à leur tours.
Kristian Eikjord, géologue expérimenté du Norges vassdrags- og energidirektorat , doit quitter l'équipe chargée de la surveillance de l'Åkerneset — massif montagneux dont l'effondrement créerait un mégatsunami menaçant la population du fjord dont celle de la ville touristique de Geiranger où travaille sa femme Idun Karlsen — afin de travailler pour l'industrie pétrolière. Le jour de son départ, une partie des capteurs détectent une anomalie avec la nappe phréatique avant de dysfonctionner. Décidé de retarder son départ malgré l'impatience de ses proches et les doutes de ses collègues, il constate que la catastrophe est immédiate. La montagne s'effondre et provoque un énorme tsunami dans le bras de mer qui borde la ville.
Une épidémie mondiale a transformé une partie de la population en zombies. La quarantaine et l'élimination progressive des infectés, ainsi que l'incendie des champs où le virus pourrait demeurer, laissent penser que le pire est passé, mais les ravages de l'épidémie sont considérables et les dangers nombreux. Un père, Wade Vogel, récupère sa fille Maggie à l'hôpital et la garde avec lui. L'adolescente, infectée, se transforme progressivement en zombie.
En Californie, la faille de San Andreas finit par s'ouvrir et provoque un séisme de magnitude 9,6, le plus grand séisme de toute l'histoire. Ray Gaines (Dwayne Johnson), pilote d'hélicoptère de secours en montagne, et son ex-femme Emma (Carla Gugino) quittent Los Angeles pour San Francisco dans l'espoir de retrouver et sauver leur fille désormais unique, Blake (sa sœur Mallory est morte noyée quelques années auparavant). Alors qu'ils s'engagent dans ce dangereux périple chaotique vers le nord de l'État, pensant que le pire est à présent derrière eux, ils ne tardent pas à comprendre que la réalité est bien plus effroyable encore.
Une attaque massive d'armes chimiques a anéanti la majorité de l'humanité et rendu l'air irrespirable. Le gouvernement des Etats-Unis a hâtivement construit une poignée de bunkers improvisés, dans lesquels des scientifiques sont maintenus en sommeil cryogénique jusqu'à ce que l'air extérieur ne soit plus toxique. Chacun de ces bunkers est entretenu par deux techniciens, eux aussi en cryo-sommeil, qui sont réveillés deux heures tous les six mois afin d'effectuer des tâches de routine et des inspections pour maintenir l'installation en état de marche.
Le physicien nucléaire Joseph Brody enquête sur de mystérieux phénomènes qui ont lieu au Japon, quinze ans après un incident qui a irradié la région de Tokyo et déchiré sa propre famille. Refusant de s’en tenir à la version officielle qui évoque un tremblement de terre, le scientifique revient sur les lieux du drame accompagné par son fils Ford, soldat dans la Navy. Ils découvrent que les incidents ne sont pas liés à une catastrophe naturelle, mais à des monstres réveillés par des essais nucléaires dans le Pacifique au lendemain de la Seconde Guerre mondiale. Ces créatures sont surveillées par une organisation nommée Monarch, mais elles menacent bientôt la sécurité de l'archipel d'Hawaï et la côte ouest des États-Unis. Au même moment, la compagne de Ford, infirmière et jeune maman, gère les blessés dans un hôpital de San Francisco.
L'étudiante Chloe Steele (Cassi Thomson) a pris un vol pour retrouver sa famille dont son père, le pilote Rayford Steele (Nicolas Cage), afin de le surpendre pour sa fête d'anniversaire. Sa mère l'appelle cependant pour l'informer que son père ne pourra pas être présent. À l'aéroport, Chloé rencontre un journaliste, Cameron. Surviendront alors des événements qu'ils ne comprendront pas : la disparition inexpliquée de millions de personnes.
Le film se déroule à Beaumont-les-Vignes, une commune fictive du sud-est de la France, dans un avenir proche. Deux sœurs, tante Hilda et Dolorès, ont suivi des parcours diamétralement opposés. Hilda, une jeune femme rousse à la silhouette dégingandée, est farouchement écologiste : elle se déplace à bicyclette, se préoccupe constamment de la préservation de l'environnement et a rassemblé un musée végétal où elle conserve toutes sortes de plantes. Dolorès, elle, est devenue la PDG sans scrupules d'une entreprise multinationale de l'agroalimentaire recherchant le profit à court terme. Grâce à la technologie des OGM, qui consiste à modifier génétiquement les plantes, Dolorès a mis au point une nouvelle céréale, baptisée Attilem, une sorte d'artichaut géant doté de tentacules. Ce nouveau produit, capable de pousser avec très peu d'eau et sans engrais, qui devrait lui rapporter des bénéfices astronomiques. Elle affirme même qu'il pourrait résoudre le problème de la faim dans le monde et remplacer le pétrole comme nouvelle source d'énergie. Mais bientôt, les plantes Attilem commencent à pousser trop vite, hors de tout contrôle, et envahissent le monde entier. Dolorès fait alors concevoir un pesticide qu'elle se propose de vendre aux gouvernements pour lutter contre la catastrophe qu'elle a elle-même provoquée. Tante Hilda ne l'entend pas de cette oreille et entreprend de sauver le monde, mais la partie n'est pas gagnée d'avance.