距今50多年前，一艘来自赛博坦的飞船坠落月球，由此引发了美苏两国的太空竞赛。人类争相登上月球，只为一探飞船残骸中的秘密。时间回到21世纪初，经过几番征战，汽车人终于挫败霸天虎的入侵，继而与人类合作，共同保卫美丽的地球。然而发生在切尔诺贝利的事件却将尘封已久的月球计划重新摆到桌面。为了防止霸天虎找到能量柱为非作歹，擎天柱与战友飞赴月球，更从当年的飞船中救出了汽车人的先代领导者——御天敌。御天敌是能量柱的发明者，将上百根能量柱集合在一起便可制造太空桥，实现物质的瞬间传送。　　忙着找工作以及和女友卡莉（罗茜·汉丁顿-惠特莉Rosie Huntington-Whiteley 饰）经营爱情的山姆（希亚·拉博夫 Shia LaBeouf 饰）无可避免地卷入其中，他渐渐发现霸天虎的操纵一切的阴谋，却不知更大的阴谋和危机隐藏在那月影背后……

美国一个小城市，当地的黑帮老大利奥和他的好朋友兼助手汤姆（加布里埃尔•伯恩 Gabriel Byrne 饰）同时爱上了黑道中人伯尼（约翰•特托罗 John Turturro 饰）的妹妹维娜（马西娅•盖伊•哈登 Marcia Gay Harden 饰），两个好朋友甚至为争夺维娜的爱的而反目。同时，当地的另一个黑帮老大卡斯帕极力拉拢汤姆，答应帮他偿还赌债，条件就是干掉伯尼。汤姆为了讨维娜的欢心，暗中帮助伯尼藏了起来，对卡斯帕却宣称自己已经杀死了伯尼。不料伯尼反咬一口，以此威胁汤姆帮他干掉卡斯帕，不然就重新露面。局面霎时变得混乱起来。

故事发生在1964年的6月，一辆载有三位民权主义者的车辆被三K党所劫持，之后一行人音信全无。鲁帕特（吉恩·哈克曼 Gene Hackman 饰）和艾伦（威廉·达福 Willem Dafoe 饰）是两帮调查局的探员，他们被指派调查这起恶劣的事件，然而，当两人到达小镇开始调查时，却发现他们的工作遭遇了重重的困难，没有人愿意相信他们，更没有人能够提供有价值的线索。　　皮尔（布拉德·道里夫 Brad Dourif 饰）是小镇的副镇长，同时亦是一名坚定的三K党成员，个性粗暴邪恶的他常常将软弱温和的妻子（弗兰西斯·麦克多蒙德 Frances McDormand 饰）揍得遍体鳞伤。鲁帕特十分同情皮尔妻子的遭遇，随着时间的推移，皮尔的妻子渐渐对鲁帕特产生了感情，这让鲁帕特和艾伦看到了案件的突破口。

汽车经理谢利（威廉姆·H·梅西 William H. Macy 饰）有一个完美的兴建停车场的计划，他多次找他的有钱岳父威利借钱，可是一毛不拔的威利始终没答应。无奈之下，谢利只有找到卡奥（史蒂夫·布西密 Steve Buscemi 饰）和基亚（彼得·斯特曼 Peter Stormare 饰），请他们绑架自己的妻子以勒索威利100万，事成后给他两4万酬金。3人一拍即合。　　当谢利回到家时，威利告诉他可以考虑一下他的计划了。喜出望外的谢利马上找到了威利，然而威利并不是要借钱，而是想自己投资。失望的谢利回到家时发现妻子已经被绑架了。卡奥和基亚在绑票得手后逃跑时，又意外打死了一名警察和两名路人，事情开始闹得越来越大……

21世纪初，一场瘟疫夺去了99%的人类生命，幸存者们依靠科学家古德查德的发明，建造孤城布瑞拉格维系文明。时间过去四百年后，部分市民不满古德查德政权独裁统治与持续发生的失踪案，组建武装力量魔力党（Monicans）对抗。　　女战士伊恩（查理兹·塞隆 Charlize Theron 饰）是魔力党中实力顶尖的人物，在完成破坏古德查德监控系统的任务中，伊恩目睹了被对方杀害的亲妹遗体，伊恩在怒火添胸时得到了刺杀古德查德首脑特雷弗的指令，但当她与特雷弗面对面时，对方呼唤“凯瑟琳”这个名字让她陷入混乱的记忆无法行动。伊恩脱身后着手调查这座城市的真相，发现一直以来的失踪案与克隆计划息息相关，而布瑞拉格运行的基础便是复制人类。伊恩的发现很快引起连锁反应，将各方势力卷入其中……

在非洲游历了一圈之后，纽约中央公园的四位明星们继续着回到纽约，回到中央公园的旅程。不过，只要旅途中有猩猩和那群企鹅的“帮忙”，旅程就没有想象中的那么顺利。在蒙特卡洛的一家赌场里，由于大家的耍宝，大闹赌场，进而招致了心狠手辣的动物管理局上尉杜波依斯（弗兰西斯·麦克多蒙德 Frances McDormand 配音）的围追堵截。为了逃过追捕，大家逃进了一个在欧洲进行巡回演出的马戏团。在马戏团里，大家延续着“马达加斯加”式的幽默，笑料百出。虽然，欧洲这一路上的旅行并不顺利，不断受到杜波依斯上尉的追捕威胁，不过大家一直怀揣着回到纽约，回到纽约中央公园的梦想。在马戏团，还帮助了东北虎维塔利（布莱恩·科兰斯顿 Bryan Cranston 配音）、美洲虎吉亚（杰西卡·查斯坦 Jessica Chastain 配音）以及海狮斯蒂芬诺（马丁·肖特 Martin Short  配音）重拾对马戏表演的信心。

一封写给记者的情书，发生在一家美国报纸的前哨，位于一座虚构的20世纪法国城市，使“法国快讯杂志”上发表的一系列故事栩栩如生。

1939年，伦敦。这是Pettigrew（弗兰西斯·麦克多蒙德 Frances McDormand 饰）悲惨的一天，起码开始看起来是。身为牧师女儿的她，遵守着严厉和刻板的自我约束，同时也把这些约束和教诲放到她所带的小孩身上。没错，Pettigrew是伦敦的家庭教师，然而 她的严厉管教让家长非常不满，一个月内她就被炒了三次。这次家教中心的Holt女士也将她扫地出门。一身灰色老土打扮穷困潦倒的她急中生智拿起了给Delysia Lafosse（艾米·亚当斯 Amy Adams 饰）小姐的职业推荐信，找上门去。　　Delysia是一个等待大放异彩的歌影双栖明星，为了争取机会，她同时和三个男人周旋，而只有其中一个是她真心所爱。在接下来的24小时，Pettigrew将帮助Delysia度过种种惊险又富喜剧色彩的危机，并且认清楚真正的幸福是什么，而Pettigrew也收获了自己的爱情。

艾迪（乔什·布洛林 Josh Brolin 饰）是一名效力于国会制片厂的制片人，表面看来，这是一份光鲜亮丽的职业，艾迪整天出入于高端场所和宴会之中，打交道的都是大明星和各路社会名流，可实际上，艾迪真正在干的，是帮这群整天闲着没事干尽惹麻烦的巨婴们“擦屁股”的活计。　　导演劳伦斯（拉尔夫·费因斯 Ralph Fiennes 饰）不小心让知名女明星狄安娜（斯嘉丽·约翰逊 Scarlett Johansson 饰）怀孕了，艾迪必须想办法让这件事成为永远的秘密。酗酒成性的老演员拜尔德（乔治·克鲁尼 George Clooney 饰）在新片即将开机之前竟然遭人绑架，筹得10万美元赎金的活也落在了艾迪的头上，除此之外，艾迪还要谨防对明星八卦虎视眈眈的双胞胎娱记赛克姐妹（蒂尔达·斯文顿 Tilda Swinton 饰）。

经过多年的潜心研究，培顿博士（连姆·尼森 Liam Neeson 饰）终于研制出了人造皮肤，可是，这种人造皮肤有一个致命的弱点，那就是长时间的阳光照射会使它变质腐坏。一群歹徒盯上了佩顿博士的研究，为了得到这珍贵的发明，他们不惜炸毁了实验室。尽管培顿博士死里逃生，但他的全身皮肤严重毁损已成为了事实。　　治疗所带来的痛苦和副作用让佩顿博士的内心充满了愤怒，怀揣着复仇的信念，他逃出了医院。利用自己所发明的人造皮肤，佩顿博士有了新的面孔，与此同时，一个新的超级英雄也就此诞生。在罪犯们的眼中，培顿博士是令人闻风丧胆的凶神恶煞，可在昔日爱人的面前，佩顿博士却感受到了久违的悲伤和痛苦。