Le film relate les six premiers mois de la guerre du Pacifique entre le Japon et les États-Unis. Il se focalise du côté américain autour des pilotes du porte-avion USS Enterprise (CV-6) et de l'officier de renseignement Edwin T. Layton.
Ce film fait suite au premier.
Depuis 20 ans les nations du monde ont travaillé ensemble sur un important programme de défense colossal fondé sur la technologie extraterrestre récupérée lors de la première invasion sous la supervision de David Levinson qui est désormais le directeur de la défense spatiale. Les forces armées de la Terre comptent maintenant des chasseurs équipés de canons lasers, des satellites de défense et des bases de défenses sur la Lune et sur Rhéa équipées des mêmes super lasers utilisés par les extraterrestres pour détruire les villes dans le premier opus.
En 1969 à New York, Danny Winters découvre le milieu LGBT, en participant à la révolution homosexuelle contre l'homophobie d'État des Etats-Unis, et notamment en participant aux émeutes de Stonewall durant les 27, 28 et 29 juin 1969.
En une journée, la petite ville de Silverton est dévastée par une multitude de tornades sans précédent. Les habitants sont désormais à la merci de ces cyclones ravageurs et meurtriers, alors même que les météorologues annoncent que le pire est à venir… Tandis que la plupart des gens cherchent un abri, d’autres se risquent à se rapprocher de l’œil du cyclone pour tenter d’immortaliser en photos cet événement exceptionnel.
John Cale, candidat au Service Secret profite de son entretien d'embauche pour faire visiter la Maison-Blanche à sa fille Emily, dont il veut se rapprocher et qui est passionnée de ce lieu. John est finalement recalé et celle qui lui refuse le poste est une ancienne amie qui pointe son manque d'assiduité lorsqu'ils étaient aux études. Emily, elle, vit un véritable rêve en parvenant à interviewer le président des États-Unis James Sawyer pour sa chaîne YouTube. Peu après, un groupe paramilitaire fait un attentat suivi d'une prise d'otages. Le chef de l'opération n'est autre que Martin Walker, le chef des Services Secrets des États-Unis qui abat les gardes du corps du président. Alors qu'Emily se retrouve parmi les otages, John tente d'emmener le président en lieu sûr et de neutraliser les terroristes.
Édouard de Vere, 17e comte d'Oxford, se considère comme l'auteur de toutes les pièces de William Shakespeare, alors qu'un conflit oppose le clan Tudor et le clan Cecil pour la succession d'Élisabeth I d'Angleterre.
En raison de bombardements de neutrinos dus à une éruption solaire, le noyau de la Terre commence à chauffer à un rythme inconnu jusqu'alors, causant en fin de compte des déplacements de la croûte terrestre avant décembre 2012, tel que cela avait été prévu. Il s'ensuit un scénario de fin du monde qui plonge l'humanité dans le chaos. Le film suit un groupe de personnages alors qu'ils échappent de justesse à d'innombrables catastrophes. En même temps, des savants et des dirigeants du monde tentent de sauver le plus de vies possible avant l'arrivée des désastres.
Il y a 12 000 ans, la tribu des Yagahl vit de la chasse du mammouth (qu'ils appellent « mannak ») au cœur d'une chaîne de montagnes situées dans l'actuelle Russie. D'Leh (Steven Strait) a pour amie la belle Evolet (Camilla Belle), qui a jadis été adoptée par la tribu. Un jour, pendant que les hommes sont à la chasse, des guerriers orientaux surgissent et enlèvent les Yagahl restés au camp, dont Evolet. À la tête d'un petit groupe, le jeune D'Leh se lance à la rescousse des siens. Ils voyagent pour la première fois dans le Sud, à travers des contrées inexplorées peuplées d'animaux préhistoriques : deux troupeaux de mammouths laineux (dont un qui est domestiqué), un tigre à dents de sabre ainsi que de terrifiants oiseaux carnivores géants, les Phorusrhacos. Puis, à l'aide d'une armée constituée d'hommes rencontrés au cours de son voyage, D'leh découvre que les esclaves sont menés dans le désert, où un souverain érige d'immenses pyramides pour établir un puissant empire.
Quand Adriana, une jeune fille de treize ans, est kidnappée au Mexique par des trafiquants d’un réseau de prostitution, son frère Jorge entame une quête désespérée pour la retrouver.
Le paléoclimatologue Jack Hall (Dennis Quaid) et ses deux collègues effectuent une mission scientifique de routine en Antarctique : le forage de carottes de glace. Cependant, le plateau de glace se détache soudain du reste du continent.
Après être entrées en contact avec un bidon rempli de produits chimiques, des araignées se mettent à grandir de façon anormale et attaquent la ville de Prosperity , paisible cité minière située en Arizona. Pendant ce temps là, un jeune garçon solitaire et intellectuel est fasciné par ces araignées.
Informaticien de premier plan à la tête d’une société travaillant à la création d'univers virtuels, Hannon Fuller (Armin Mueller-Stahl) a conçu un programme simulant les années 1930 (1937) de sa jeunesse et s’y connecte de temps à autre pour y évoluer et même y assouvir quelques fantasmes. Au cours d’une de ses immersions dans la simulation, il laisse à destination de son associé Douglas Hall (Craig Bierko) un message témoignant d’une découverte qu'il qualifie d'effrayante. Une fois déconnecté, de retour dans le monde réel, il se rend dans un bar d'où il téléphone à Douglas. En sortant de ce bar, il est assassiné de plusieurs coups de couteaux par un inconnu. La police soupçonne rapidement Douglas, que tout semble accabler, du meurtre du scientifique. Pour comprendre ce qui s'est passé, Douglas va devoir s’immerger à son tour dans le monde virtuel.
Années 1960. Une série d'essais nucléaires français, aux alentours de l'archipel des Tuamotu, entraine la mutation d'un lézard. Trente ans plus tard, la créature monstrueuse attaque un cargo japonais croisant dans le Pacifique Sud. Le seul rescapé est transporté à Papeete, où il est interrogé par des agents de la DGSE. Il murmure le nom de « Gojira », d'après une ancienne légende japonaise. Au même moment, Nick Tatopoulos, un jeune scientifique américain travaillant pour la Commission de réglementation nucléaire des États-Unis, est prié d'abandonner ses recherches à Tchernobyl pour se rendre avec un groupe de militaires à Panama. Il découvre les gigantesque empreintes du monstre, qui a traversé le golfe et piétiné un village pour se rendre dans l'océan Atlantique.
Un radiotélescope du programme SETI capte des ondes émises par un vaisseau extraterrestre démesuré qui s'est immobilisé en orbite géostationnaire lointaine. Le Pentagone, averti de cette présence, décide de garder le secret sur cette découverte. Peu de temps après, de gigantesques vaisseaux entrent dans l'atmosphère puis prennent lentement position au-dessus de diverses mégapoles mondiales. À Washington, le président des États-Unis Thomas J. Whitmore (Bill Pullman) s'interroge sur la conduite à tenir.