故事发生在1963年的德国，时值冷战期间，德国女汽车技师嘉比（艾丽西亚·维坎德 Alicia Vikander 饰）的父亲是一位精通核武器的专家，最近，有证据表明他正在帮助纳粹制造核武器，来达到统一全人类的邪恶野望。拿破仑（亨利·卡维尔 Henry Cavill 饰） 是CIA的特工，他曾经犯过的错误让他的仕途岌岌可危，他必须做出点成绩来证明自己并非无用之才。伊利亚（艾米·汉莫 Armie Hammer 饰）是苏联国家安全委员会特工，他的父亲被政府打上了贪污分子的烙印，为了摆脱父亲带给自己的不良影响，伊利亚必须比其他人更加努力。这样的两个人都想要赶在对方之前将核弹大师捉拿归案。

在亚马逊丛林腹地，探险科学家图里奥（罗德里格·桑托罗 Rodrigo Santoro 配音）和琳达（莱斯利·曼恩 Leslie Mann 配音）发现几近灭绝的野生蓝色斯皮克斯金刚鹦鹉。夫妻俩通过电视向全世界宣布这一惊人消息，看到这一幕的珠儿（Anne Hathaway 配音）劝说丈夫布鲁（Jesse Eisenberg 配音），打算带着三个调皮可爱并且已经习惯了人类文明世界生活的鹦鹉小宝宝，回到它们生长千百年的故乡寻找同类。鹦鹉一家说走就走，和它们的好朋友踏上充满惊险和乐趣的空中旅程。与此同时，某非法砍伐团体看到新闻，为防止图里奥夫妻阻挠他们的罪行，他们也悄悄采取行动。另一方面，与布鲁积怨已久的葵花凤头鹦鹉奈杰发现布鲁的踪迹，也愤然采取行动。布鲁一家最不平凡的假期，正朝着意想不到的方向发展……

海骁和宰文大学时本是极要好的师兄弟，均是戏剧社的骨干成员，但二人却因为喜欢上同一个女生而分道扬镳，再也未曾相见。随着时间的流逝，在首尔经营着一家二手书店的宰文已近中年，大学时候的事情不仅没有淡去，反而越来越频繁造访他的记忆。而神秘少女素丹的闯入，更是改变了他的生活，促使宰文和素丹一起远赴日本福冈寻找海骁。在宰文、海骁和素丹又一次的三人行中，往昔被一点点打开，又不知能否真的被化解……

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……