官员哈里斯（德蒙特·莫罗尼DermotMulroney饰）参与了拘留和重新安置外国国民进行审讯的任务。然而，当他的上司艾萨克斯（阿丹·坎托AdanCanto饰）被谋杀时，他发现自己成了杀害被拘留者阿巴蒂（保罗·伯克PaulBurke饰）的替罪羊。哈里斯被一队由无情双面间谍伊隆泽领导的特工追捕着，与此同时，流氓情报官员奥尔森（梅尔·吉布森MelGibson饰）也在对哈里斯进行私下追捕并试图杀害他。哈里斯必须在躲避这些特工和追捕者的同时揭开真相，为自己洗刷冤屈。
金发碧眼的洋娃娃（Emily Browning 饰）宛如一只时刻会受到惊吓的小鸟，这一天她被送进一家私人会所。该会所由蓝佬（Oscar Isaac 饰）掌控，他四处网罗妙龄女孩，并让葛斯基夫人（Carla Gugino 饰）教授她们舞蹈，旨在取悦那些腰缠万贯的富翁和手眼通天的政要。洋娃娃在此结识了小甜荳（Abbie Cornish 饰）、火箭女（Jena Malone 饰）、布女郎（Vanessa Hudgens 饰）、黑琥珀（Jamie Chung 饰）这4名好友。洋娃娃不愿沦为供人把玩的工具，她与朋友们商量从此逃走。逃亡计划需要4样工具：地图、打火机、刀和钥匙。朋友们负责盗取这些工具，而洋娃娃则用她那迷人且极具魔幻色彩的舞蹈吸引着蓝佬等人的注意力。 只是终究也分不清，这是谁人的魔幻世界……
本片根据美国畅销作家丹•布朗的同名小说改编。欧洲核子中心的科学家维多利亚•维特勒（阿耶莱特•祖瑞尔AyeletZurer饰）与父亲在高速粒子对撞机实验中收集到了反物质，却发现父亲遇害，尸体胸口被烙“光照派”符号，高爆炸性的反物质被偷走，出现在正待选新教皇的罗马梵蒂冈，威胁天主教廷及整个罗马的安危。于此同时，四位主要教皇候选人的红衣主教神秘失踪。在教皇内侍（伊万•麦克格雷格EwanMcGregor饰）的授意下，哈佛大学的符号学专家罗伯特•兰登教授和维多利亚都被请到梵蒂冈协助罗马警察开展搜寻行动。兰登说服罗马总探员奥利维迪（皮耶法兰西斯柯•法维诺PierfrancescoFavino饰）依照“土、气、火、水”的提示在罗马的名胜教堂间与“光照派”展开了时间战……
亚历山大（盖·皮尔斯GuyPearce饰）博士是一位狂热的科学爱好者，他一直想证明时间旅行是可行的，并将全部的精力都投放到了时间机器的研究中。可是一天，未婚妻的意外离世让他悲愤不已，并加紧了时间机器的研制，希望能重返过去，拯救未婚妻的生命。时光机研制成功，亚历山大成功穿越到了过去，亲眼目睹了未婚妻的意外事故。可是无论他回到过去多少次，都没有办法救回未婚妻，未婚妻都会因为各种意外事故身亡。问题，到底出在了什么地方？亚历山大为了解开这个谜，将寻找答案的希望放在了过去。不停的穿越，不停的前往未来寻找答案……直到八十万年后的地球，亚历山大发现，人类已经进化到跟现在完全不一样。而那时的地球上分为了两个派系爱好和平的伊莱人和好战的莫洛人，为了帮助伊莱人摆脱莫洛人的统治，亚历山大不惜毁掉时光机，而他也发现了最终的秘密。
