未来世界陷入外星人入侵的恐慌中，军事演说家凯奇中校（汤姆·克鲁斯 Tom Cruise 饰）畏惧上战场，他从没想过将军（布莱丹·格里森 Brendan Gleeson 饰）会让他去指挥即将开始的“诺曼底战役”，拒绝接受命令之后将军居然恶整了他，那就是把他当做逃兵扔进了军营中。凯奇被归入了J小队中进行战斗，战役的第一天就惨死在战场，没想到这一死让他拥有了时空循环的能力，而唯一相信他的人就是被称为“全金属战士”的丽塔·沃拉塔斯基（艾米莉·布朗特 Emily Blunt 饰）。二人开始了时空循环作战，在训练凯奇的同时他们发现了控制时间的奥秘，这与外星人“主脑”欧米茄有关，但是唯一能取得胜利的方法就是让凯奇不断死去、不断重启时间。在不断重复登陆那天的战斗的同时，凯奇越来越不想失去丽塔……

在遥远的未来，那时盛行各种基因改造，人类可以将动物基因与人类基因相结合而获得更强大的力量，而纯粹的人类反而变成社会底层。地球是宇宙中最强大的王朝阿布拉克斯工业在10万年前种下的一颗种子，三大继承者中最年长的巴勒姆（埃迪·雷德梅恩 Eddie Redmayne 饰）掌控着现在的地球，而此时的地球上出现了和阿布拉克斯王朝曾经的女皇有着相同基因的人，她是一位贫民女孩（米拉·库妮丝 Mila Kunis 饰）。巴勒姆为了自己的统治地位不被动摇，雇佣了赏金猎人（查宁·塔图姆 Channing Tatum 饰）前来追杀，可他却在这一过程中对自己的任务产生了怀疑，同时也与追杀目标暗生情愫。真相大白后，正统和心怀大义的女王带领地球上的斗士向拥有强大力量的巴勒姆发起了绝地反击。