在并不遥远的未来，太阳急速衰老与膨胀，再过几百年整个太阳系将被它吞噬毁灭为了应对这场史无前例的危机，地球各国放下芥蒂，成立联合政府，试图寻找人类存续的出路。通过摸索与考量，最终推着地球逃出太阳系的“移山计划”获得压倒性胜利。人们着手建造上万台巨大的行星发动机，带着地球踏上漫漫征程。满腔赤诚的刘培强（吴京 饰）和韩朵朵（王智 饰）历经层层考验成为航天员大队的一员，并由此相知相恋。但是漫漫征途的前方，仿佛有一股神秘的力量不断破坏者人类的自救计划。看似渺小的刘培强、量子科学家图恒宇（刘德华 饰）、联合政府中国代表周喆直（李雪健 饰）以及无数平凡的地球人，构成了这项伟大计划的重要一环…… 本片根据刘慈欣同名科幻小说改编。