在不久的未来，科学家们惊讶地发现太阳正以惊人的速度衰老和膨胀，不久之后，包括地球在内的整个太阳系都将被太阳吞噬。为了拯救人类，提出了一项雄心勃勃的计划，称为“流浪地球”。这个计划旨在集合全球的力量，在地球表面建造成千上万台推进器和转向装置，使地球离开太阳系，并在2500年的时间里前往另一个适宜居住的星球。中国宇航员刘培强（由吴京饰演）在其儿子刘启年仅四岁时就前往国际空间站，与国际同行一起承担起引领地球的任务。时光荏苒，刘启（由屈楚萧饰演）长大成人，他带着妹妹朵朵（由赵今麦饰演）偷偷地到地表，驾驶外公韩子昂（由吴孟达饰演）的卡车。然而，他们不仅被捕，还正好碰上全球发动机停摆的危机。为了修复发动机，以阻止地球坠入木星，一场全球范围的紧急救援行动展开，甚至刘启他们的卡车也被征用。在这场与时间的赛跑中，无数人为延续子孙后代的生存希望，前赴后继，奋勇无畏。本片是根据刘慈欣的同名小说改编而成。