飓风正在侵袭美国新奥尔良，一位病危的老妇睁开了她的睡眼。老妇名叫戴茜（凯特·布兰切特饰），她叫女儿凯若琳（朱莉娅?奥蒙德饰）为她阅读一本日记。这本日记的作者叫本杰明?巴顿（布拉德?皮特饰）。本杰明出生在第一次世界大战停战之时，但生来便像个老人的他被父亲当作怪物，被遗弃在了养老院。本杰明在养老院与老人们一起生活。但谁都没有想到，本杰明逆向发育——越活越年轻！也许“越活越年轻”是某些人的梦想，但真正这样成长的本杰明却有了别人无法理解的烦恼与快乐。穿越半世纪的世界变革，本杰明身处其中，感受别人感受不到的感受。　　为何母亲会让自己念这本日记？本杰明?巴顿此人与母亲有什么关系？凯若琳陷入了深深的疑惑与好奇之中。

天才少年理查德（迈尔斯·特勒 Miles Teller 饰）凭借物体传送装置的发明得到正研究量子门的富兰克林?斯通的赏识，他将理查德招至麾下，通过和维克多（托比·凯贝尔 Toby Kebbell 饰）、约翰尼（迈克尔·B·乔丹 Michael B. Jordan 饰）、苏珊（凯特·玛拉 Kate Mara 饰）等才华横溢的青年们的通力合作，量子门的研究终于取得突破性进展。不久之后，不甘成果被政府攫取的年轻人们叫上理查德的朋友本（杰米·贝尔 Jamie Bell 饰），偷偷潜入那个未知的世界探险，谁知却被神秘的能量所感染。在此之后，他们拥有了身体伸缩、控制火焰、岩石化以及隐形等能力。 　　为了能过回复从前的样子，年轻人们再次走向量子门，而对面的世界还有一个当初被丢下的同伴等待着他们……

菲莉帕，一个生活在都灵的性格倔强的英国女教师，亲眼目睹了包括她丈夫在内的身边朋友还有自己的年轻学生，一个个因吸食过量毒品而死去在反复向警局举报却未得到任何答复的情况下，菲莉帕决定自己惩罚那个罪大滔天的贩毒者。她走入贩毒者表面堂皇的高级办公楼里，将一个定时爆破器放进废纸篓，然后平静地给都灵警局电话。不幸的是，垃圾被清洁工提前取走了，炸药也没有按照原来的设想结果掉贩毒者。它在电梯里爆炸了，同时带走了四条无辜的生命，包括那个清洁工，还有一个父亲和他的两个幼女。

　　在“索科维亚战役”两年后，雷神索尔（克里斯·海姆斯沃斯 Chris Hemsworth 饰）识破了洛基（汤姆·希德勒斯顿 Tom Hiddleston 饰）的伪装，辗转找到了被放逐到地球的奥丁（安东尼·霍普金斯 Anthony Hopkins 饰）。然而垂死的奥丁却告知两个儿子，“诸神的黄昏”已经开始，曾遭到奥丁封禁的死亡女神海拉（凯特·布兰切特 Cate Blanchett 饰）即将重返阿斯加德。与海拉的初次对决中，索尔失去了雷神之锤，他和洛基也被打落至混乱不堪的萨卡星。在萨卡的决斗场上，索尔重逢失踪许久的绿巨人，也见到了曾从海拉魔爪下逃得一生的女武神。　　历经千辛万苦，索尔和战友们重返阴云密布的阿斯加德，去正视这注定要到来的“诸神的黄昏”……