在一个风雨交加的夜晚，小男孩大卫（亨特·卡森 Hunter Carson 饰）目睹了一架神秘的不明飞行物在他家附近的沙丘降落。第二天，他的父亲决定爬上沙丘去一探究竟。但当他返回时，他变得冷漠而充满敌意，完全不同于之前的那个和蔼的男人。之后，大卫的母亲也开始出现类似的变化。                                                                      　　饱受困惑的大卫逐渐发现，外星生物绑架了镇上的居民并在他们的颈椎上植入了一种可以控制大脑的设备。然而，无论他如何尝试告诉别人这个真相，都无人相信他的话。随着时间的推移，大卫越来越担心自己的父母。他发现他们开始食用生肉，而学校的老师们也出现了类似的怪异行为，整个镇子逐渐濒临疯狂的边缘。

月球最高监狱，穷凶极恶的伯格罗多星人鲍里斯（杰梅奈·克莱门特 Jemaine Clement 饰）越狱逃亡。他在1969年犯下邪恶罪行，最终被年轻的K（乔什·布洛林 Josh Brolin 饰） 砍掉一只手臂，送入监狱。此次他逃脱的目的，就是穿越时空杀死K。与此同时，J （威尔·史密斯 Will Smith 饰）和K（汤米·李·琼斯 Tommy Lee Jones 饰）一如既往处理各种外星人引起的混乱，因对鲍里斯的案件三缄其口，两个好搭档心生隔阂。                                                                      　　崭新的一天，J发现K消失不见，周围更几乎没人知道K这个人。此时的K已在40年前被鲍里斯杀死，他所建立的A网也不复存在。在这危急时刻，伯格罗多星人大举入侵地球。为了保护家园，J必须穿越时空再次改变历史……