인류에게 문명의 지혜를 가르쳐 준 검은 돌기둥의 정체를 밝히기 위해서 디스커버리호의 선장 보우만과 승무원 풀은 목성을 향해서 날아간다. 하지만 평온하던 디스커버리호에 갑자기 재난이 찾아온다. 우주선 내부에서 일어난 재난은 컴퓨터 HAL이 반란을 일으킨 것. HAL은 풀을 우주선 밖으로 던져버리고, 보우만까지도 모선 밖으로 끌어내지만 그는 필사의 노력으로 HAL을 제압한다. 보우만은 마침내 목성 궤도에서 문제의 검은 돌기둥을 발견하지만, 그 순간 우주의 급류에 휘말리게 된다. 보우만은 지구로의 귀환을 위해 노력하고, 신비한 시간의 흐름을 경험하는데...

2019년, 지구의 파괴와 엄청난 인구증가로 인해 다른 행성을 식민지 이주가 본격화된다. 2주전 6명의 복제 인간 리플리컨트가 식민행성에서 탈출, 23명을 죽이고 우주선을 탈취하여 지구로 잠입한다. 전투용 로이 베티와 리온, 살인 훈련을 받은 조라, 식민행성 군인 클럽 소속의 위안부 프리스가 그들이다. 이들은 타이렐사에 침입하려 하지만 한 사람이 죽고, 직원으로 위장한 리온이 회사 간부의 테스트에 발각되어 도주한다. 이에 경찰은 복제 인간을 구별할 능력을 지닌 블레이드 러너 데커드를 호출하는데...

미래의 일본. 고등학생인 리쿠오는 인조인간들을 좀 성능이 좋은 기계쯤으로 여기며 자라왔다. 어느 날 그는 인조인간 가정부에게서 이상한 행동을 발견하고 그가 지금까지 알고 있었던 세계에 대해 근본적인 의문을 품게 된다.

컴퓨터 광인 데이빗(매튜 브로데릭 분)은 새로 출시되는 컴퓨터 게임 프로그램을 해킹으로 입수하려다가, 우발적으로 엉뚱하게 노래드(NORAD: 북미방공사령부)에 설치된 주컴퓨터로 들어가, 그안에 내장된 전쟁 게임 프로그램과 연결된다. 데이빗은 멋도 모르고 게임의 컴퓨터인 조슈아(Joshua)와 '범인류적 핵전쟁 게임'을 했다가 부모에게 불려나가게 되자 컴퓨터를 끈다. 그러나 이 시각에 노래드본부 사령실 수정궁에서는 난리가 난다. 데이빗의 게임 장난이 노래드 사령실 스크린에 마치 실황인 것처럼 나타났다 사라진 것이다. 원래 죠슈아는 노래드에서 가상 3차대전을 대비해 만든 전쟁수행계획반응(WOPR: War Operation Plan Response)이라는 컴퓨터 계획의 일부로 스스로 학습하는 컴퓨터 프로그램이다. 데이빗은 당국에 추적되어 노래드로 압송돼 온다. 그곳 방에서 데이빗은 자기가 게임을 중단했음에도 불구하고, 상대방인 조슈아 전쟁 게임을 계속하고 있음을 발견하고 깜짝놀란다. 게다가 노래드가 이 상황을 오해하고 실전조치를 취할 것임을 깨닫고 조슈아를 중단시켜야 함을 외치지만 어른들은 조슈아를 간첩으로 단정한다. 데이빗은 간신이 노래드 사령실을 탈출, 친구 제니퍼와 함께 조슈아 프로그램을 만들어낸 휠큰 교수를 찾아가 조슈아를 중단 시키도록 설득한다. 휠큰은 현재 진행 중인 스크린상의 전쟁이 환상임을 알려주며, 실전적인 대응을 하지 말라고 하나, 컴퓨터는 이미 인간들의 지령 수용을 스스로 거부한채, 발사 태세에 들어가 미사일 발사 암호 탐색을 하게 된다.

컴퓨터 과학자 해넌 풀러는 자신이 발견한 중요한 사실을 동료인 더글라스 홀에게 알려주기 위해 가상세계 속의 인물에게 편지를 맡긴 후 현실로 돌아와 누군가에게 살해된다. 동료 홀은 풀러의 살인범으로 의심을 받는 가운데 스스로 범인의 단서를 찾기 위해 가상세계로 들어가는데...

2035년, 인간은 지능을 갖춘 로봇에게 생활의 모든 편의를 제공받으며 편리하게 살아가게 된다. 인간의 안전을 최우선으로 하는 로봇 3원칙이 내장된 로봇은 인간을 위해 요리하고 아이들을 돌보며 없어서는 안될 신뢰 받는 동반자로 여겨진다. NS-4에 이어 더 높은 지능을 가진 로봇 NS-5의 출시를 하루 앞둔 어느 날, NS-5의 창시자인 래닝 박사가 의문의 죽음을 맞이한다. 그의 죽음을 둘러싼 수많은 추측이 난무한 가운데, 시카고 경찰 델 스프너는 자살이 아니라는데 확신을 갖고 조사에 착수한다. 끔찍한 사고 이후 로봇에 대한 적대감을 갖고 있던 그는 이 사건 역시 로봇과 관련이 있다고 믿고 숨은 음모를 파헤치는데...

거대한 에너지를 가진 미지의 물체가 지구로 다가오는 것이 포착된다. 마치 블랙홀처럼 주변의 모든 것을 빨아들이면서 지구로 다가오는 이 미지의 물체를 막기 위해 일선에서 물러나있던 커크 선장(윌리엄 샤트너 분)이 돌아온다. 후임 선장인 덱커와 충돌을 빚으며 엔터프라이즈호를 지휘하던 커크 선장은 마침내 물체의 비밀을 밝혀낸다. 그 물체는 생명을 가진 기계로서 어떤 메시지를 방출하면서 지구로 향하고 있다. 지구를 무사히 구하려면 그 메시지에 해당하는 답을 해줘야한다. 이에 커크 일행은 기계의 중심부로 침투하는데...

10여 년 전 미래로부터 파견된 강력한 T-1000의 살해 위협에서 벗어난 미래의 인류저항군 지도자 존 코너는 엄마인 사라 코너가 죽은 뒤 집과 신용카드, 핸드폰, 직업 등 모든 것을 버리고 은둔의 길을 택해 다가올 위협에 준비하며 홀로 살아가고 있다. 자신에 대한 모든 기록을 지워버리고 사는 것만이 스카이넷의 추적을 피하기 위한 유일한 방법이었기 때문. 기계들의 반란을 이끌어 인류를 멸망시키려 했던 고도로 발달된 네트워크 스카이넷의 목표는 미래 인간들의 지도자가 될 존 코너가 성장하기 전에 그를 암살해 기계들이 세상을 지배하는 날을 맞이하는 것인데...

22세기 중반, 인류는 본격적인 우주 식민지 개척에 나선다. 미지의 영역에 식민지를 건설하기에 앞서 불안정한 상태의 행성을 찾아내 파괴하려는 목적으로 정찰용 우주선이 파견되는데, '다크 스타'가 바로 그것이다. 우주선의 중앙 컴퓨터 오류로 잘못된 폭발 명령이 내려지자 조종사들은 폭탄에게 폭발 취소를 명하지만 폭탄은 "내가 존재하는 이유는 폭발하기 위해서"라며 카운트다운을 계속한다. 결국 미친 폭탄 하나가 우주선을 박살내는 것을 막기 위해 조종사 한 명이 폭탄에게 다가가 "이봐, 폭탄! 자네는 과연 존재의 진정한 의미를 알고 있나?"라며 현상학과 존재에 관한 철학 강의를 해준다. 물론 목적은 폭탄을 헷갈리게 만들어서 폭발 명령을 무시하도록 하는 것. 잠시 카운트다운을 중지하고 사색에 잠겼던 폭탄은 "태초의 어둠 속에 내가 있었노라"며 횡설수설하더니 "빛이 있으라!"고 말한 뒤 장렬하게 폭발하고 만다.

가까운 미래. 개인이 아닌 국가를 목표로 한 국제테러 방지를 위해 극비리에 무기개발에 착수했던 국방성은 관제센터의 통제가 불가능할 경우 스스로의 감정과 판단에 의해 독자적인 임무 수행이 가능한 인공지능 시스템 E.D.D.I.E. 개발에 성공한다. E.D.D.I.E.가 탑재된 새로운 무인전폭기 스텔스가 실전배치되자 헨리(제이미 폭스), 벤(조쉬 루카스), 카라(제시카 비엘)로 구성된 최정예 스텔스 파일럿 부대는 어느때보다 강렬한 긴장감에 휩싸인다. 탐색불허, 추적불가, 통제불능. 상상을 초월하는 거대한 액션이 시작된다! 악천후 속 극비임무를 수행하던 스텔스기는 돌발상황을 겪은 이후 점차 통제 불가능한 상태에 빠져든다. 인간에 대한 의심으로 정비조차 거부하던 E.D.D.I.E.는 급기야 독자적인 상황판단으로 목표를 정하고 무차별 폭격을 감행한다. 이제 한순간에 믿음직한 아군에서 가장 강력한 적으로 변해버린 스텔스기를 상대로 최정예 3인 편대의 처절한 저항이 펼쳐지는데.