放眼望去，车窗外衰草遍野，毫无生机。普通女子顺英（李敏芝 饰）乘坐出租车行驶在从首尔返回老家的路上。这时出租车突然停了下来，一名头戴棒球帽的陌生男子（朴海日 饰）准备搭顺风车，在得到顺英的同意后座上副驾驶座。上车后，陌生男子滔滔不绝，言语中带着极强的攻击性，他莫名其妙地倒计时，同时随口说出出租车司机（朴世宗 饰）和顺英各自人生中鲜为人知的秘密。倒计时结束，车中的三人也进入最混乱的状态。不知过了多久，顺应从昏迷中醒来，此时司机和陌生人都不见了踪影，她在旁边找到一张司机留下的纸条，随后下车漫无目的行走。
　　莫测多舛的旅途，不知何时抵达终点……

　　探险家正风 (李修贤) 到森林探险，遇到大猩猩及女泰山阿维。惜正风误堕娱乐商人鲁天圈套，猩猩王被带往香港表演。阿维不忍心大猩猩被凌辱，伤心不已。鲁意图污辱阿维，猩猩王大怒，大肆捣乱…

　　1850年，南太平洋，美国公证人亚当·尤因（吉姆·斯特吉斯 Jim Sturgess 饰）在船上被不明寄生虫病折磨，他用日记记录下自己所见所闻；1931年，苏格兰，落魄青年罗伯特·弗罗比舍（本·卫肖 Ben Whishaw 饰）为音乐大师记录曲谱，受到半本旅行日记的启发创作出了恢宏壮阔的《云图六重奏》；1975年，美国加州，小报记者路易莎·雷（哈莉·贝瑞 Halle Berry 饰）冒着生命危险调查一桩核电站丑闻，在老唱片店她被一首不知名的乐章打动；2012年，英国伦敦，被囚禁在养老院的出版商蒂莫西·卡文迪什（吉姆·布劳德本特 Jim Broadbent 饰）揣着一叠由女记者写成的纪实文学，打算将自己的“越狱经历”拍成电影；乌托邦未来，首尔，餐厅服务员克隆人星美-451（裴斗娜 Doona Bae 饰）开始形成自我意识和反抗人类，她在人类图书馆看了一部飞跃老人院的电影；文明毁灭后的未来，夏威夷，牧羊土着扎克里（汤姆·汉克斯 Tom Hanks 饰）对高科技文明的先知心怀敌意，他的部落唯一相信的女神叫星美……
　　不同的人物、场景和事件在时空中更迭变幻，不变的是每个主角身上都带有彗星形状的胎记。它像亘古灵魂的烙印，将人性中的反抗精神代代延续，最终织成一幅浩瀚璀璨的云图。

　　在医院工作的山际辰雄（染谷将太 饰）和悦子（夏帆 饰）是一对恩爱的小夫妻。近一段时间，辰雄时常望着窗外发愣，令妻子分外不安。与此同时，悦子所在的工厂同事浅川美雪（岸井雪乃 饰）出现异样，她声称总在家中看到男性幽灵，但那却是她在世的亲生父亲。悦子将美雪送到丈夫的医院检查，结果发现美雪完全丧失了“家人”的概念。在医院时，悦子还遇到了辰雄的好友真壁医生（东出昌大 饰），而对方给她留下了十分不好的感受。渐渐她发现，辰雄与真壁之间似乎有着某种联系，两人更秘密在进行着什么。
　　周围的世界变得越来越古怪，悦子最终发现了一个攸关人类的可怕阴谋。

　　在阿富汗执行任务的美国空军飞行员科特史蒂文斯上尉（杰克·吉伦哈尔 Jake Gyllenhaal 饰）突然惊醒，发现自己在一辆高速行驶的列车上，而他的身边坐着一个素不相识的女子克里斯蒂安（米歇尔·莫娜汉 Michelle Monaghan 饰）正在与自己讲话。科尔不知自己为什么会在这辆车上，而且他发现自己居然是以另一个人的身份存在，正当他迷惑不解的时候，列车上忽然发生爆炸……
　　科特又一次惊醒，发现自己身处一个密闭的太空仓里，有一位女军官古德温（维拉·法米加 Vera Farmiga 饰）正在通过视频和自己对话，并要求自己报告列车上发生的事情。一头雾水的科特还没搞明白是怎么回事时，他又一次被送上那辆列车。这次之后，科特终于明白自己在执行一件任务，负责调查芝加哥火车爆炸案找到恐怖份子并查出他的下一个目标。科特被一次又一次的送上那辆高速列车，每次只有八分钟的时间调查，调查过程中，科特发现自己已在一周前去世，原来他正在参与是一项“脑波源代码”的秘密任务，这项任务通过已经死亡的科特尚未完全死亡的脑细胞影像来还原事件，调查事情的真相。最终，科特顺利完成了任务，但是他却决定再一次返回列车，拯救列车上那些无辜的生命……

　　Eternal life technology (transferring mind to new body) is developed by 2 companies. Resistance to the merger of the 2 companies is met with kidnapping and murder.

　　在一场车祸中，永井圭（佐藤健 饰）意外发现自己竟然是一名“亚人”。亚人，拥有着和人类一样的外貌，却有着惊人的自愈能力和不死之身，为了获得亚人神秘的力量，政府逮捕并监禁了现今已经发现的亚人们，包括永井圭，在他们身上进行残忍的活体实验，然而对外，政府却声称这一行为是在保护亚人。
　　同样身为亚人的佐藤（绫野刚 饰）救出了永井圭，希望后者能够加入自己的阵营。佐藤依靠着进行恐怖活动来威胁政府，提出建立亚人自治区的诉求。永井圭知道佐藤生性贪婪邪恶，不愿意就范，因此亦被佐藤视为敌人。身处漩涡的中心，永井圭知道，这并不单单只是佐藤和自己的战争，而是人类和亚人之间的博弈。

　　大卫在童年挚友杰克的邀请下，到圣卡利石窟进行最后一次的洞穴冒险。当晚，他们围在营火旁，向导向他们简短解说有关圣卡利石窟的传奇，第二天一早，这群兴致勃勃的年轻人便迫不及待投入这项冒险的活动，但是却有一群邪恶的末知生命在黑暗中窥伺着他们。一个队员在石窟里与众人走散，却被神秘的生物杀死，他手中的油灯落到含有硫磺的地面上，甲发爆炸，造成石窟塌陷，这些探捡队员也被困在洞里。为了寻找出口，队员分头进行探索工作。萨拉进到石窟深处的狭缝里，赫然见到一双闪亮鬼魅的眼睛正注视着她。在无尽的黑暗中……