影片描繪了壹個以美國為代表的地球在壹天之內突然急劇降溫，進入冰河時代的科幻故事。在故事中，氣候學家傑克·霍爾(丹尼斯·奎德飾)在觀察了史前氣候研究後指出，溫室效應導致的全球變暖將會給地球帶來前所未有的災難。傑克博士警告政府官員采取預防措施，但顯然為時已晚。傑克·霍爾博士隨後緊急告知美國副總統，宣布北緯30度以南的美國民眾盡快撤離到赤道，該線以北的民眾盡量保暖。
就在這時，霍爾博士得知兒子山姆(傑克·吉倫哈爾飾)只身前往紐約營救女友，於是決定冒險前往紐約，在冰天雪地中展開營救行動。此時，災難從紐約開始，曼哈頓摩天大樓遭到強烈旋風襲擊，大部分被毀。突然，地鐵隧道被洶湧的洪水淹沒。洪水吞噬了紐約，淹沒了美國，歐洲在洪水下不復存在。從此冰雪覆蓋了整個地球表面，冰河時代開始了。
當鏡頭再次回到美國時，那些幸存的美國人逃到了墨西哥，要求進入那裏的難民營。在影片的結尾，美國總統不得不感嘆並承認他的氣候政策是壹個巨大的失敗。