1962年5月，意大利豪华客轮安东尼亚•格拉撒号在行驶到白令海峡附近时，连同船上数百名乘客突然凭空消失，成为近代航海史著名的悬案之一。

时间是1979年，美国俄亥俄州一个平凡小镇。少年乔·兰布（乔尔·科特尼 Joel Courtney 饰）痛失母亲，生死悲痛让他久久地沉默。数月后，他应好朋友查尔斯（雷利·格里芬斯 Riley Griffiths 饰）的邀请，决定约上几个朋友一起用超8摄像机（8 mm）拍摄一部恐怖电影。当然令他下定决心的，是那个令她心仪的美丽女孩爱丽丝（艾丽·范宁 Elle Fanning 饰）也参与其中。在某个夜晚，爱丽丝驾驶父亲的汽车载着伙伴们来到火车站拍戏，谁知却目睹了一场极其惨烈的火车事故。 　　这起事故还只是一系列不寻常事件的开始，小镇上的人们相继离奇失踪，各种奇怪的事件也接连发生。少年们的摄像机记录关于这一切的秘密……

“毕德曼慧星”正朝着地球飞奔而来，给人类致命一击。当局紧急行动，研究出一个最佳方案——由宇航员坦纳（罗伯特·杜瓦尔 Robert Duvall饰）驾驶“弥赛号”飞船飞往慧星，把预先准备好的核弹放置到慧星上面引爆，以令它化成碎片或是改变轨道。坦纳英勇地完成了任务，却发现并没有取得预期效果。慧星碎成了一大一小两部分，向地球步步逼近。

时间是1979年，美国俄亥俄州一个平凡小镇。少年乔·兰布（乔尔·科特尼 Joel Courtney 饰）痛失母亲，生死悲痛让他久久地沉默。数月后，他应好朋友查尔斯（雷利·格里芬斯 Riley Griffiths 饰）的邀请，决定约上几个朋友一起用超8摄像机（8 mm）拍摄一部恐怖电影。当然令他下定决心的，是那个令她心仪的美丽女孩爱丽丝（艾丽·范宁 Elle Fanning 饰）也参与其中。在某个夜晚，爱丽丝驾驶父亲的汽车载着伙伴们来到火车站拍戏，谁知却目睹了一场极其惨烈的火车事故。

故事的主角是年轻警探杰特与他的女友。作为一个印第安纳州的菜鸟警察，杰特照例前去参加“扑克之夜”。在“扑克之夜”上，他与州内几位最好的警官一起打扑克，警官们把他们自己遇到的故事，自己的成功和失败告诉他。一日杰特与女友遭到一名凶恶的变态罪犯绑架，头戴面具的绑架犯将两人锁在地下室里，杰特将利用“扑克之夜”上学来的办法，从这场危险的猫鼠游戏中逃出生天，并救出自己的女友。

被丈夫抛弃的现实凯西（詹妮弗·康纳利 Jennifer Connelly 饰）倍受打击，每一天，只有在酒精的麻醉之下，她才能抵挡内心所遭受的痛苦的煎熬。这样的凯西日渐消沉下去，对自己和周遭发生的任何事情都不再关心，直到有一天，她收到了来自地方治安官的通知，她所住的房屋即将因为欠税被公开拍卖，而凯西竟对此毫不知情。 艾米尔（本·金斯利 Ben Kingsley 饰）一家人成为了凯西的房子的新主人，当他们怀揣着对未来的美好憧憬准备入住之时，面前出现的却是一个暴怒而又神经质的疯癫女人。一个人为了保护自己的家庭，一个人为了保护自己的回忆，当这两个人站在对立面之时，善恶已经无法再被明确的分辨，只知道，悲剧近在眼前。