在设计公司上班的加濑鸣海（长泽雅美 饰）早就和丈夫真治（松田龙平 饰）的爱情走向破裂，可是在丈夫走失再回来的时候，她却发现对方似乎丧失了记忆，对周遭一切都懵懂无知。与此同时，城市内姓立花的人家发生血腥的杀人案，作为重要嫌疑人的学生妹立花明（恒松佑里 饰）则下落不明。周刊记者樱井（长谷川博己 饰）受命前往案发现场，却遇到了举止怪异的青年天野（高杉真宙 饰）。天野自称来自外星，他和包括立花在内的同类们正筹划入侵地球。半信半疑的樱井随其踏上寻找立花的旅途，而另一边的鸣海也对丈夫的真实身份产生了质疑……
天才少年理查德（迈尔斯·特勒 Miles Teller 饰）凭借物体传送装置的发明得到正研究量子门的富兰克林•斯通的赏识，他将理查德招至麾下，通过和维克多（托比·凯贝尔 Toby Kebbell 饰）、约翰尼（迈克尔·B·乔丹 Michael B. Jordan 饰）、苏珊（凯特·玛拉 Kate Mara 饰）等才华横溢的青年们的通力合作，量子门的研究终于取得突破性进展。不久之后，不甘成果被政府攫取的年轻人们叫上理查德的朋友本（杰米·贝尔 Jamie Bell 饰），偷偷潜入那个未知的世界探险，谁知却被神秘的能量所感染。在此之后，他们拥有了身体伸缩、控制火焰、岩石化以及隐形等能力。为了能过回复从前的样子，年轻人们再次走向量子门，而对面的世界还有一个当初被丢下的同伴等待着他们……
毕业前的最后一堂哲学课，20名学生被逼参与思想实验。他们由班房跳进核辐射浩劫现场，若未能在防空洞争一席位，器官将瞬即被辐射尘贯穿，痛苦致死。然而，防空洞内的氧气及食物只够10人存活一年。哲学生以抽签决定身份和技能。为延续人类命脉，他们需运用哲学逻辑，公开咨询并举手投票，选出10位最有价值的人物住进防空洞。聪明人比好人有资格留低？工程师的价值比诗人重要？一票延续一命，要牺牲谁去成就社会？
