2012年。イエローストーン国立公園に子供たちとキャンプに訪れたジャクソン・カーティス（ジョン・キューザック）は、謎の男チャーリー（ウディ・ハレルソン）から“地球の滅亡”が近いことを知らされる。しかもその事実を世間に隠している各国政府は密かに巨大船を製造し、限られた人間だけを脱出させる準備に着手しているという。そんな中、ロサンゼルスで史上最大規模の地震が発生、さらに各地で大地震や大津波、大洪水、大噴火が起こり、その被害はアメリカ全土へと拡大していく。ジャクソンは別れた妻・ケイト（アマンダ・ピート）と二人の子供を守るため、家族と共に巨大船がある地を目指す。だが、彼ら一家を追うように、未曾有の大天災が次々と襲いかかってくるのだった。アメリカ、日本、イタリア、フランス、ブラジル、チベット、インドなど、大災害は世界規模で降りかかる。その頃、ウィルソン大統領（ダニー・グローヴァー）は、アメリカ国民と最後の運命を共にしていた。そして、娘のローラ（タンディ・ニュートン）と大統領科学顧問のエイドリアン（キウェテル・イジョフォー）に最後の別れを告げる。一方、ジャクソン一家も巨大船へと近づくが、そこには何億人もの人々が押し寄せていた。しかも、大津波が間近まで迫ってきているという。タイムリミットは15分。家族の危機に直面するジャクソン一家。そして、何とか人々を救出しようと最善を尽くすエイドリアンとローラ。人間は、愛する者のために最後に何ができるのだろうか……。