在不久的将来，科学家们发现整个太阳系，包括地球，都会在短时间内被太阳吞没。为了拯救自己，人类提出了一个大胆的计划，叫做“漫游地球”，即在地球表面建造数万台发动机和转向发动机，推动地球离开太阳系，并在2500年内前往另一个栖息地。在儿子刘启四岁时，中国宇航员刘培强(吴京饰)前往国际空间站，与国际同行肩负起领航的重任。转眼间，刘琦（屈楚晓饰）长大了。他带着妹妹朵朵（赵金迈饰）偷偷跑到地上，偷偷开着爷爷韩子昂（吴孟达饰）的运输车。结果，他不仅被逮捕，还遭遇了全球发动机停车事件。为修理发动机，防止地球坠入木星，全世界开始进行饱和救援，甚至刘启的汽车也被强制加入。在与时间赛跑的过程中，无数人一个接一个地努力工作，只是为了延续几百代儿孙的生存希望...这部电影改编自刘慈欣的同名小说。