拉里·戈普尼克（迈克尔·斯图巴 Michael Stuhlbarg 饰）是美国明尼苏达州双城区某大学的物理教授，学校正决定是否颁发给他终身教授资格时，一位韩国学生向拉里抱怨考试评分不公，遭拒绝后则向拉里行贿。与此同时，拉里的妻子朱迪斯（莎瑞·莱尼克 Sari Lennick 饰）说她爱上了鳏夫塞·艾伯曼（弗雷德·迈拉麦德 Fred Melamed 饰），要求离婚。不仅如此，拉里的无业神经质哥哥亚瑟（理查德·坎德 Richard Kind 饰）越来越成为负担，儿子的犹太成人礼在即，女儿偷钱准备为鼻子做整容手术，而一封匿名信更是要将他的前程毁掉。焦头烂额的拉里求助于多位犹太牧师拉比，但信仰便能帮他走出困境吗？ 本片获英国电影电视协会奖最佳原创剧本提名及金球奖音乐剧和喜剧类最佳男主角提名（迈克尔·斯图巴）。

地球的上空突然出现了十二架贝壳状的不明飞行物，悬浮在十二个不同的国家的上空，外星人向人类发出了讯号，但人类却并不能够解读。美国军方找到了语言学家路易斯（艾米·亚当斯 Amy Adams 饰）和物理学家伊恩（杰瑞米·雷纳 Jeremy Renner 饰），希望两人能够合作破解外星人的语言之谜。 经过数次的接触，路易斯发现外星人使用了一种极为特殊的圆环状的文字，并逐渐了解了其中的奥妙。由于一直无法确定外星人来到地球的真正目的，中国、俄罗斯等四国决定对外星人发起进攻，美方亦决定放弃研究将全部人员撤离，在这个节骨眼上，路易斯终于明白了外星人的意图，利用外星人赋予她的特殊的“武器”，路易斯以一人之力改变了未来。

小男孩雨果（阿沙·巴特菲尔德 Asa Butterfield 饰）天生机械控。他寄宿巴黎火车站钟楼，偶尔会去玩具店偷些零件，用来修补父亲（裘德·洛 Jude Law 饰）留下的机器人。一次行窃，他被店主乔治•梅里埃（本·金斯利 Ben Kingsley 饰）当场抓获，因 忌惮带猎狗的巡j（萨莎·拜伦·科恩 Sacha Baron Cohen 饰）只得就范。乔治拿走了雨果父亲的遗物

斯特兰奇博士（本尼迪克特·康伯巴奇 Benedict Cumberbatch 饰）是一名外科手术医生，他拥有着高超的智商和精湛的技艺，是医院乃至整个医学界的传奇人物。某一日，斯特兰奇博士遭遇了一场可怕的车祸，尽管保住了双手，但这双手伤痕累累不住颤抖，这也就意味着，他再也不能拿起手术刀，站在无影灯下了。 斯特兰奇博士的生活就此失去了意义陷入了绝望之中，他决定远赴尼泊尔，寻找传说中能够治愈他双手的神秘力量。在尼泊尔，风尘仆仆的斯特兰奇博士拜入了神秘的古一法师（蒂尔达·斯文顿 Tilda Swinton 饰）门下，成为了其弟子，与此同时，古一法师曾经的弟子卡西利亚斯（麦斯·米科尔森 饰）亦在虎视眈眈，企图完成他获得永生的大业。