气象学家杰克8226霍尔（丹尼斯8226奎德饰演）博士观察史前气候研究指出，温室效应带来的全球暖化将会引发地球空前灾难。杰克博士曾警告政府官员采取预防行动，但警告显然已经太晚。当罗得岛大小的冰山撞上南极洲冰棚后，全球气候引发连锁效应：冰雹重袭东京，空前飓风袭卷夏威夷，印度罕见飘雪，洛杉矶更刮起史无前例的龙卷风。杰克研究中的灾变症候逐一显现：南北极冰山的融解将大量淡水注入海洋。在一场全球性超级暴风雨来临后，地球将步入一万年前的冰河世纪。

正当杰克警告白宫紧急应变的同时，他17岁的儿子山姆（杰克8226葛伦饰演）被困在纽约，面临曼哈顿严重水患及不断下降的温度。山姆到曼哈顿公共图书馆避难，尝试由电话联络父亲，分秒必争的杰克命令山姆，无论如何一定要守在室内，并尽量保暖。此刻美国正式宣布民众大规模向赤道方向撤离，杰克只身北上前往纽约救山姆，但杰克完全无法想象即将发生在他、他的儿子及地球上的一切……