1944 : en pleine Seconde Guerre mondiale, un biplan vole au-dessus du désert du Sahara, piloté par un homme et avec une passagère qui semble être évanouie. Des artilleurs allemands abattent l'avion car ils l'identifient comme étant anglais. L’aéronef s'écrase, laissant rescapé mais complètement brûlé et défiguré son étrange pilote (Ralph Fiennes). Des bédouins le recueillent, lui prodiguent des premiers soins, puis le confient à des troupes alliées en partance pour l'Italie après avoir remporté la guerre du désert.
Ahmed et Youssef, deux enfants marocains, jouent avec le fusil que leur père vient d'acquérir contre une chèvre et cinq cents dirhams. Ils veulent tester la distance de frappe des balles et l'un d'eux vise, tire et touche un bus de touristes. Parmi eux, Susan et Richard, un couple américain à la dérive en voyage dans le pays pour essayer de se retrouver à la suite du décès de l'un de leurs enfants. Susan est blessée. À des milliers de kilomètres de là, aux États-Unis, Amelia, une nounou mexicaine, veille sur les deux enfants de ce même couple. Ayant prévu de retourner au Mexique pour le mariage de son fils, son voyage étant contrarié par les événements, elle décide d'emmener les enfants avec elle. Son neveu, Santiago, vient les chercher en voiture.
Chaque année, depuis des siècles, se déroule l'Océan de Feu, une course de survie de 5000 km à travers le désert arabe. En 1890, pour la première fois de l'histoire, un cheikh richissime invite un Américain et son cheval, Hidalgo, à participer à la grande course. Frank T. Hopkins, cow-boy et messager de la cavalerie américaine, est considéré comme le plus grand cavalier de l'Ouest américain.Le cheikh désire opposer le cow-boy et son mustang aux plus grands chevaux arabes et aux meilleurs cavalier bédouins. Certains parmi eux sont bien décidés à empêcher l'étranger de finir la course.
Été 1990, Anthony Swofford, fils et petit-fils de militaires, est envoyé dans le désert saoudien alors qu'il vient de fêter ses 20 ans. Alors que la guerre du Golfe vient d'éclater, son bataillon de Marines est l'un des premiers à se déployer dans cet immense désert.
Pendant la Première Guerre mondiale, l'officier du Royaume-Uni Thomas Edward Lawrence conseille aux Arabes du chérif Fayçal ibn Hussein de se révolter contre les Turcs de l'Empire ottoman et de fonder une nation arabe indépendante moderne.
Après les attentats du 11 septembre 2001, une équipe composée d'agents de la CIA et des forces spéciales américaines, menées par le capitaine Mitch Nelson, est envoyée en Afghanistan. Ils collaborent avec le général afghan Abdul Rachid Dostom pour tenter de démanteler les talibans.
En 1898, Harry Feverham, un officier de l'empire britannique, refuse d'aller se battre au Soudan et quitte l'armée. Synonyme de déshonneur, son acte l'exclut immédiatement de la haute société londonienne.
Un C-119, un avion-cargo, est pris dans une tempête de sable et s'écrase au beau milieu du désert de Gobi, en Mongolie. L'équipage et les passagers doivent faire face aux conditions extrêmes du désert et aux égos de chacun. La situation semble perdue jusqu'à ce que l'un des passagers, Elliott, plutôt excentrique, annonce qu'il peut reconstruire un avion à partir des restes du C-119. Il redonne ainsi espoir aux survivants.
Peu avant la Première Guerre mondiale, un officier d'origine paysanne combat efficacement les tribus révoltées du Sahara. Malgré ses qualités de courage et d'abnégation, il est considéré comme un parvenu par la « bonne société » qui le méprise et le rejette. Il est envoyé à Paris pour appuyer les demandes de renforts, mais le conflit européen va tout bouleverser.
Deux émirs, se sont disputés pour des raisons historiques un territoire nommé le Corridor Jaune, lieu désertique et a priori sans réel intérêt. L'émir Amar (joué par Mark Strong), soutenu par les tribus du Nord perd cette guerre face à Nessib (joué par Antonio Banderas). Ce dernier propose de donner un statut de no man's land au Corridor Jaune, et de prendre en otage les deux fils d'Amar, Auda (joué par Tahar Rahim) et Saleeh (joué par Akin Gazi). Dix-neuf ans plus tard, des Américains, employés par la Texan Oil, découvrent du pétrole dans le Corridor Jaune. Parce qu'il a perdu sa femme faute de soins médicaux dans son pays pauvre, Nessib va vouloir capter à son profit la manne financière qui lui est proposée, sans prévenir Amar. Cette rupture de pacte, une fois découverte, va déclencher une guerre.
Arizona, 1908. Cable Hogue, un prospecteur malchanceux, est abandonné lâchement dans le désert par ses deux partenaires sans scrupules, Taggart et Bowen. Cable Hogue semble condamné à une mort certaine. Après quatre jours de marche et de prières, il découvre un point d'eau in extremis, à l'instant même où il s'apprêtait à rendre l'âme. Réalisant peu après qu'un circuit de diligence passe à proximité et que cette source est la seule dans les environs, Cable décide de s'installer un relai et de faire payer la consommation d'eau aux voyageurs assoiffés. Judicieusement conseillé par son deuxième client, un prédicateur aux méthodes peu recommandables, Cable développe peu à peu son affaire. Au cours d'une de ses visites en ville, il fait la connaissance d'une jolie prostituée, Hildy, dont il s'éprend rapidement.
Moises, père de famille déterminé, fait partie d'un groupe d'immigrants clandestins mexicains entrés aux États-Unis par le désert de Sonora en Californie. Ils sont attaqués par Sam, un américain impitoyable et sans scrupules, qui les chasse sans pitié.
Un Fairchild C-82 Packet quitte un complexe de prospection pétrolière situé au cœur du désert libyen. À bord de cet appareil se trouvent, outre le pilote, Frank Towns, et son navigateur, Lew Moran, dix passagers dont deux militaires, ainsi que du fret. Peu après le décollage, Frank se rend compte que la radio de bord est en panne. Les dernières données qu'il a en sa possession étant rassurantes, il décide de continuer son chemin quand survient une terrible tempête de sable.
Trois bandits, Robert Hightower, William dit « Abilene Kid » et Pedro, attaquent une banque d'une petite ville de l'Arizona. Traqués par le shérif de la ville, ils doivent s'enfuir dans le désert à cheval. Lors d'une tempête de sable, ils perdent leurs chevaux. À ce moment, leur unique chance de salut est de se rendre à un point d'eau à pied.
La survie dans les zones désertiques exige un haut degré d'adaptation des animaux et des plantes. Pendant la journée, la chaleur est insupportable tandis que la nuit frigorifie tout. Après plusieurs semaines de sécheresse suivies de pluies tropicales, les masses d'eau du désert offrent quelques heures de répit à la vie.