《诺亚方舟》根据圣经故事改编，由达伦·阿伦诺夫斯基亲自创作剧本和同名漫画。这是一个没有希望的世界，没有雨、没有粮食，军阀和野蛮的游牧部落统治一切。诺亚是这个残酷世界的一个好人，一个久经沙场的战士、法师和治疗师，他只想和家人过上安宁平静的生活。然而，每天晚上他都会被一个噩梦所折磨，梦里整个世界被一场大洪水吞没。久而久之他意识到，这正是造物主给他的讯号，上帝要惩罚人类，把他们杀光……但他给了诺亚一个机会，让他得以保存地球上的物种。

2012年的一天，位于格陵兰附近的海克拉火山爆发，这次毁灭性的喷发炸断了冰川架，一块庞大的冰川借着惯性以极快的速度向美国袭来。居住在美国缅因州的气象学家比尔·哈特（Patrick Labyorteaux 饰）正载着儿子内尔森（Nick Afanasiev 饰）一起送女儿朱莉娅（Katie Wilson 饰）乘飞机前往纽约。在路上他从格陵兰科考队的朋友那里得知冰川炸裂的消息，于是试图带着儿子和妻子特丽（Julie McCullough 饰）离开冰川必然路过的缅因。 　　冰川行进的速度似乎远远超乎人们的想象，比尔必须尽快奔往纽约，与女儿朱莉娅汇合。在此期间，冰川登陆美国，气候突变，灾难频发，整个世界陷入一场史无前例的危机之中，恐怖的冰河时代再次降临……

已经处于病毒大流行期间，一个巨大的极地漩涡威胁着，几乎覆盖整个地球的冰层。当人们发现唯一能在寒冷中生存的地方，是赤道附近100英里的温带地区时，一个病毒学家，拥有这场流行病唯一的治愈方法，必须在24小时内到达安全地带，人类才有生存的希望。

黑帮老大艾迪•金策划了一起凶杀案，被偶然路过的年轻人西恩•琼斯（Nathan Phillips 饰）目击。为了在法庭上成功指控这个作恶多端的黑社会头子，警方派出资深联邦密探尼维利•费恩（Samuel L. Jackson 饰）负责保护西恩，并将其从夏威夷护送至洛杉矶法庭。为避免证人遇害，尼维利采取声东击西的策略，与西恩偷偷乘上一架普通的红眼航班。　　然而这项绝密的计划被艾迪安排在警方的内奸获知，为了逃脱法律制裁，艾迪派出携带大量毒蛇的杀手登上飞机，一场离奇恐怖的血腥灭口案件就此展开……

“毕德曼慧星”正朝着地球飞奔而来，给人类致命一击。当局紧急行动，研究出一个最佳方案——由宇航员坦纳（罗伯特·杜瓦尔 Robert Duvall饰）驾驶“弥赛号”飞船飞往慧星，把预先准备好的核弹放置到慧星上面引爆，以令它化成碎片或是改变轨道。坦纳英勇地完成了任务，却发现并没有取得预期效果。慧星碎成了一大一小两部分，向地球步步逼近。 　　当局迅速采取最后的行动，用“诺亚方舟”计划保住包括人类在内的一些地球物种。这是一个秘密的地下庇护所，只有少数的人可以在这里避开大劫难，等灾难散尽后方重建世界。较小的那部分慧星已经撞向地球，引发山崩地裂，一片世界末日的景象。而跟随其后的大慧星给地球带来的毁灭程度，将远远超乎人们想象，力挽狂澜的人类进入了倒数时刻。

未来某年的7月2日，美国各地的监视站发现一艘直径达数百英里的巨大飞船接近了地球。飞船发出的无线电信号干扰了地球的通信卫星信号，并放出了多艘直径达15英里的子飞船飞抵地球上各大城市的上空。外星飞船敌友未明，人们陷入了恐慌和迷惑。 　　电脑工程师戴维（杰夫?戈德布拉姆 饰）破译出外星人发出的无线电信号，其实是攻击的倒计时信号，他设法通知了前妻，总统的助理康妮，但是为时已晚，7月3日，外星人的飞船开始攻击地球，人类文明瞬间遭到巨大的打击和灾难。总统（比尔?普尔曼 饰）等人撤离到军事基地，指挥空军反击，却犹如以卵击石，毫无作用，军事基地也被摧毁，唯有飞行员史蒂文（威尔?史密斯 饰）设法诱使一架外星人战斗飞艇坠毁。 　　幸存者们逃到了秘密军事基地，在那里，科学家们一直在研究一艘50多年前坠毁的外星飞艇，致力于找出对付外星人的办法，那里也是人类最后的希望……