1979年，昆侖山發現神秘生物骸骨，由胡八壹（趙又廷 飾）率領的探險隊深入昆侖山腹地，尋找有關古生物遺跡的更多秘密，卻不料在這個過程中遭到不同神秘生物的輪番攻擊，並意外墜入九層妖塔，除胡八壹外，壹行人生死成謎。
胡八壹退伍後回到北京，重逢了發小王凱旋（馮粒 飾），並在神秘人（李晨 飾）與科考隊（鳳小嶽、唐嫣、李光潔 飾）兩股力量的夾縫中重新踏上了探尋未知文明的征程，途中與Shirley楊（姚晨 飾）邂逅，熟識的面孔喚醒了他身處探險隊那段日子的記憶。
此行兇險，在還沒來得及搞清楚Shirley的真實身份之際，胡八壹、Shirley、王胖子率領壹行人便在王子墓、石油小鎮等地遭到不明生物的轟炸，這裏所發生的壹切再度指向九層妖塔，而這次等待他們的，將是壹個塵封已千年的未解之謎。
擴展資料幕後花絮
1、影片的攝影師是主演姚晨現實生活中的先生——曹郁。
2、電影的特效鏡頭由電影《指環王》特效總監John負責。
3、特效是該片最困難的部分之壹，各位演員幾乎都要靠想像完成表演，姚晨在拍戲的時候，她只能看到壹個雕刻的怪物頭像，其他就要她來想像了。然後唐嫣只能看導演陸川，陸川在現場來演這個怪獸。
與原著“糾葛”
《鬼吹燈》系列小說作者天下霸唱，以“侵犯作者署名權及保護作品完整權”為由，狀告《九層妖塔》侵權。此事目前已經通過天下霸唱代理律師得到證實，被告方為影片出品方中影股份及陸川，索賠金額為100萬元。