在一个被机器人占领后的荒凉世界，未来只能靠仅剩的几个人去争取。影片主角由拉链、纽扣和麻布组成，CG风格怪诞而黑暗。

小小少年T.S. 斯派维（凯尔·凯特莱特 饰）生于蒙大拿州一个偏远牧场，他有一颗聪明绝顶的大脑，酷爱制图学和科学图解，年仅十岁就发明了永动机。他的父亲（考乐姆·吉斯·雷尼 饰）是个狂热的牛仔迷，搜集关于西部牛仔的一切；母亲（海伦娜·伯翰·卡特 饰）是一位生物学博士，潜心投入到昆虫研究中；而姐姐则是一个最普通不过的正常人，她常常为生在这个一屋子怪人的家里而烦恼。T.S.原本还有一个异卵双胞胎弟弟雷顿，去年死于一场意外。 这天，T.S.接到一个来自史密森学院的电话，告知他被授予了世界科学大奖贝尔德奖，并邀请他到华盛顿演讲。于是，十岁的科学奇才T.S.斯派维，偷偷爬上了货运火车，独自踏上了穿越美国的奇异旅行。

桑德拉·布洛克饰演的Debbie Ocean是《十一罗汉》集团头目Danny Ocean的妹妹，曾因盗窃入狱服刑。而黛比刚一出狱就策划惊天大案，与凯特·布兰切特饰演的好友一起网罗顶尖高手，准备在一年一度的时尚盛会Met Gala（纽约大都会艺术博物馆慈善舞会）上盗取由安妮·海瑟薇饰演的大明星所佩戴，价值一亿五千万美金的卡地亚钻石项链。

查克（汤姆·汉克斯 饰）任职于美国联邦快递，他系统工程师的职业决定了他的生活忙碌、自律、充满时间紧迫感。而查克总能把一切工作都井井有序的安排在每天的日程里，时间就在他的控制之下。他无暇顾及的只是女朋友凯莉（海伦·亨特 饰）。一场飞机失事改变了这一切。所有人都以为查克丧生于这场灾难中，然而事实上他活了下来，被困在一个荒无人烟的小岛上。荒岛上的生活就连吃喝都成问题，查克成为了现代鲁滨逊。但另一方面，他在这里却因为与大自然依存，与险境搏斗，与孤独作伴，与饥饿抗争，得到了以前从来没有领悟到的感受。当他回到现代社会时，人生有了新的开始。

自幼憧憬惊吓专员职业的大眼仔麦克·华斯基（比利·克里斯托 配音），终于如愿考入曾走出过无数传奇人物的怪兽大学惊吓学院。对于这个相貌讨喜、丝毫没有任何恐怖气场的小怪物来说，死啃书本似乎是实现梦想的唯一途径。与之相对，系出惊吓名门的同学毛怪詹姆士·苏利文（约翰·古德曼 配音）天生是周围同学关注的焦点，完全一副什么都无所谓的浪荡公子哥做派。倒霉的是这两个脾气完全不合的家伙惹到了极其严格的院长迪安·哈德斯克莱博（海伦·米伦 配音），结果在期末考试中被三振出局，驱逐出院长的惊吓课程。不甘失败的大眼仔抓住一线机会，集结团队报名参加兄弟会举办的惊吓游戏，只要获胜的话便有机会重返惊吓学院。而在高手云集的赛场上，大眼仔与毛怪即将迎接前所未有的挑战……