西暦3028年、地球はドレッジ・エイリアンの襲来と恐るべき砂嵐によって壊滅。幼いケールは父・タッカー教授(声=ロン・パールマン)から人類の未来を握る指輪を託されて地球を脱出、タッカーは自身が開発した巨大宇宙船タイタン号に乗って宇宙へと去り、その後ドレッジは地球を爆破した……。A.E.(After Earth Ends)15年。成長したケール(声=マット・デイモン)はひょんなことで人類再統合を目指す船長コルソ(声=ビル・プルマン)と知り合う。コルソはケールが持つ指輪にはタッカーが乗り込んだタイタン号の隠れ場所の秘密が隠されていると教えた。ドレッジの追跡を逃れ、コルソの宇宙船ワルキューレ号に乗り込んだケールは、美人飛行士アキーマ(ドリュー・バリモア)、一等航海士プリード(ネイサン・レイン)らクルーと一路惑星セシャリムへと向かうが、やがて衝撃の事実が。コルソとプリードが人類を裏切ってドレッジと結託していたのだ。漂流コロニーのニュー・バンコクに置き去りにされたふたりは、中古宇宙船を修理して最終目的地〈ティグリンのアイスリング〉の巨大な氷の結晶の奥に眠るタイタン号へと向かう。それを追うコルソのワルキューレ号と地球を破壊したドレッジ軍の母船。かくして、ケールは人類の未来を救うべく奮戦するのだった。