七七事变前夕，华裔青年小亨德勒（彭于晏 饰）从美国远赴重洋，回到阔别十数年之久的北平从医。然而他真正的名字叫李天然，十三岁那年曾亲眼目睹师父一家遭师兄朱潜龙（廖凡 饰）和日本人根本一郎（泽田谦也 饰）

太阳即将毁灭，人类在地球表面建造出巨大的推进器，寻找新的家园。然而宇宙之路危机四伏，为了拯救地球，为了人类能在漫长的2500年后抵达新家园，最终，流浪地球时代的年轻人挺身而出，展开争分夺秒的生死之战。