二十世纪初，爱迪生、巴黎铁塔总设计师埃菲尔、“交流电之父”尼古拉·特斯拉和其他顶尖的科学家、艺术家组成了一个秘密团体，共同打造一个理想计划——明日世界，传言中，华特·迪士尼也是创办人之一，在他的遗物中有一个黑盒子，装着神秘的机关。可是这个计划却出了意外，“明日世界”也从此消失。 弗兰克（乔治·克鲁尼 George Clooney 饰）少年时曾亲眼目睹“明日世界”，但意外之后便过着半隐居的生活，直到聪明的少女凯茜（布丽特·罗伯森 Britt Robertson 饰）找上门，凯茜对科学和生命都充满热情，在无意间发现了神秘的徽章，她需要弗兰克的协助，破解零星线索，找到隐藏在神秘时空里的“明日世界”，以改变人类的命运……

由于路段被堵，八个陌生人被迫在风暴天聚集至一个废弃的教堂里。他们渐渐学会了齐心协力，排除万难。

故事背景设定在一场核战争之后的地下冷藏系统中，末日废土时代，已经没有可供呼吸的新鲜空气，人类大量灭绝，剩余的极少数人类精英通过方舟计划冬眠在地下的庇护所内。两位工程师Bauer（诺曼·瑞杜斯 饰）和Cartwright（杰曼·翰苏 饰）在此负责起了庇护所的日常维修和危险检测工作，以及小心照顾着在低温下进入睡眠状态的人们，这些人将会重新建设这个社会。但一切并不是想象中的那么顺利，Bauer和Cartwright一边管理庇护所日常事务，还要在精神世界中同自己搏斗。