주도자는 미국의 한 요원으로 우크라이나 국립 오페라 극장의 한 사건에 투입되었다가 우크라이나 요원들에게 붙잡히게 되고 고문을 받지만 CIA가 준 자살 약을 먹고 자살을 택하게 된다. 그러나 이내 다시 눈을 뜬 주인공은 의문의 한 남자로부터 임무를 부여받는다. 그가 주도자에게 줄 수 있는 건 하나의 제스처와 하나의 단어 뿐. 시간의 흐름을 뒤집는 인버전을 통해 현재와 미래를 오가며 세상을 파괴하려는 사토르를 막기 위해 투입된 작전의 주도자는 인버전에 대한 정보를 가진 닐과 미술품 감정사이자 사토르에 대한 복수심이 가득한 그의 아내 캣과 협력해 미래의 공격에 맞서 제3차 세계대전을 막아야 한다.
세계 각국의 정부와 경제가 완전히 붕괴된 미래가 다가온다. 지난 20세기에 범한 잘못이 전 세계적인 식량 부족을 불러왔고, NASA도 해체되었다. 나사 소속 우주비행사였던 쿠퍼는 지구에 몰아친 식량난으로 옥수수나 키우며 살고 있다. 거센 황사가 몰아친 어느 날 알 수 없는 힘에 이끌려 딸과 함께 도착한 곳은 인류가 이주할 행성을 찾는 나사의 비밀본부. 이 때 시공간에 불가사의한 틈이 열리고, 이 곳을 탐험해 인류를 구해야 하는 임무를 위해 쿠퍼는 만류하는 딸을 뒤로한 채 우주선에 탑승하는데...
인류가 수억 년에 걸쳐 이룬 지적능력을 초월하고 자각능력까지 가진 슈퍼컴 ‘트랜센던스’의 완성을 목전에 둔 천재 과학자 ‘윌’(조니 뎁)은 기술의 발전은 인류의 멸망이라 주장하는 반(反) 과학단체 ‘RIFT’의 공격을 당해 목숨을 잃는다. 연인 ‘에블린’(레베카 홀)은 윌의 뇌를 컴퓨터에 업로드 시켜 그를 살리는데 성공하지만, 또 다른 힘을 얻은 그는 온라인에 접속해 자신의 영역을 전 세계로 넓혀가기 시작하는데…
갑작스런 부모의 죽음으로 모든 것을 잃은 수의학과 청년 제이콥(로버트 패틴슨)은 일자리를 찾아 우연히 ‘벤지니 서커스단’의 기차를 타게 된다. 그곳에서 제이콥은 서커스단 최고의 스타이자 단장의 아름다운 아내 말레나(리즈 위더스푼)를 보고 첫눈에 반하게 된다. 동물에 대한 해박한 지식을 이용해 서커스단의 막일꾼이자 동물 관리인으로 일하게 된 제이콥은 서커스단과 함께 순회공연을 다니며 새로운 인생을 시작한다. 변덕스럽고 폭력적인 남편과의 관계에 순응하며 살고 있는 말레나는 제이콥을 통해 활기를 되찾게 된다. 서커스단의 스타이자 말레나의 쇼 파트너인 코끼리 로지를 돌보며 특별한 우정을 만들어 가던 제이콥과 말레나는 더욱 깊은 사이가 되어가고, 두 사람의 관계를 눈치 챈 남편 어거스트(크리스토프 왈츠)는 거세게 둘 사이를 방해한다. 남편의 폭력이 강해질수록 말레나는 인생에 단 한번 찾아온 사랑에 모든 희망을 걸게 되는데…
