灾难前兆接踵而至：加州发生8.9级地震，公路断裂，城市塌陷。杰克逊坚信查理的警告，立刻赶往洛杉矶接回凯特和她的男友——整形医生戈登。四人驾车穿越崩塌的城市，途中目睹金门大桥断裂、高楼倾倒。当他们抵达机场时，一架小型私人飞机成为唯一逃生工具，戈登凭借飞行经验驾驶飞机升空，身后洛杉矶彻底沉入海底。
逃亡：跨越全球的生死竞速 为登上传说中的方舟，杰克逊根据查理留下的线索，前往拉斯维加斯寻找更大的飞机。途中，黄石超级火山喷发，火山灰遮天蔽日，岩浆吞噬大地。在赌城机场，他们劫持了一架俄军运输机，载着少数幸存者飞往中国。穿越太平洋时，机长心脏病发作，杰克逊临危受命，在燃料耗尽前迫降于夏威夷附近的海面，却遭遇百米高的海啸，飞机被巨浪掀翻，戈登为救莉莉不幸牺牲。幸存的杰克逊一家与印尼矿工一家人辗转抵达西藏。此时，全球灾难全面爆发：喜马拉雅山脉发生超级地震，珠穆朗玛峰被海啸淹没，方舟所在的卓明谷成为最后避难所。但方舟仅限“被选中”的精英和富豪登船，普通人被拒之门外。杰克逊一家伪装成工人混入方舟，却在关门时刻发现方舟引擎被钢筋卡住，若不排除故障，方舟将撞向雪山。
高潮：方舟危机与人性抉择 关键时刻，诺亚利用潜水经验潜入引擎室，杰克逊紧随其后，父子合力移除钢筋。与此同时，地质学家艾德里安说服方舟指挥官打开舱门，接纳滞留在卓明谷的平民。当舱门缓缓开启，海啸裹挟着巨轮撞向方舟，千钧一发之际引擎重启，方舟成功避险。 结局：新纪元的曙光 2013年，洪水逐渐退去，方舟驶向非洲大陆。人类幸存者走出舱门，看到露出水面的珠穆朗玛峰。艾德里安向全球广播：“旧世界已，新的纪元开始了。”杰克逊与凯特紧紧相拥，诺亚向印尼女孩微笑，人类文明在废墟之上迎来重生。