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21世纪初，地球基础科学遭到前所未有的动摇，许多科学家绝望疯狂，自杀身亡。风暴即将到来的前夕，许多敏感的人隐隐嗅到毁灭的气息。这一天，纳米科学家汪淼（张鲁一 饰）被粗鲁的警官史强（于和伟 饰）请到联合作战中心，继而得知科学家们的死亡似乎和一个名为“科学边界（ETO）”的组织有关。作战中心希望汪淼潜入该组织，调查他们与死亡科学家乃至一款神秘游戏《三体》的关联。眼前不断倒计时的数字，ETO负责人申玉菲（李小冉 饰）所预测宇宙闪烁，以及《三体》中那不断毁灭又重生的文明，都令汪淼和大史深感困惑与好奇。而看似平凡的老年科学家叶文洁（陈瑾 饰），她的出现又将一切引向数光年外的未知…… 本片根据刘慈欣同名科幻小说改编。
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1960年代的中国，一名年轻女性的关键决定掀起跨越时空的波澜，影响了一群身处现代的杰出科学家。自然法则在他们眼前逐渐支离破碎，五位曾经共事的科学家必须再度合作，化解人类史上最重大的威胁。
在那个动荡的年代，历经磨难的叶文洁，在寒风刺骨的北大荒，朝向深空发送了断送人类乃至太阳系的讯息。几十年过去，巴拿马运河上，古筝行动以优雅而残酷的方式对背叛了人类的一群人进行血之审判。作为始作俑者的汪淼（赵成晨 配音）恐惧、战栗，而粗俗蛮横的大史（范哲琛 配音）却饶有兴致看着眼前这令人咋舌的场面。“物理学不存在了”，人类也将不存在了。当三体人的舰队浩浩荡荡朝着地球驶来时，有的人惶恐，有的人背叛，有的人绝望，却又有不少人虽千万人吾往矣，宁可牺牲自己也奋起反抗。古筝行动紧随着面壁人计划，横亘数百年的文明对决拉开序幕…… 本片根据刘慈欣同名小说改编。
近未来，科学家们发现太阳急速衰老膨胀，短时间内包括地球在内的整个太阳系都将被太阳所吞没。为了自救，人类提出一个名为“流浪地球”的大胆计划，即倾全球之力在地球表面建造上万座发动机和转向发动机，推动地球离开太阳系，用2500年的时间奔往另外一个栖息之地。中国航天员刘培强（吴京 饰）在儿子刘启四岁那年前往国际空间站，和国际同侪肩负起领航者的重任。转眼刘启（屈楚萧 饰）长大，他带着妹妹朵朵（赵今麦 饰）偷偷跑到地表，偷开外公韩子昂（吴孟达 饰）的运输车，结果不仅遭到逮捕，还遭遇了全球发动机停摆的事件。为了修好发动机，阻止地球坠入木星，全球开始展开饱和式营救，连刘启他们的车也被强征加入。在与时间赛跑的过程中，无数的人前仆后继，奋不顾身，只为延续百代子孙生存的希望…… 本片根据刘慈欣的同名小说改编。
为应对即将入侵地球的三体人，航天博士程心主持了对三体舰队主动侦查的阶梯计划，将身患绝症的云天明捐赠的大脑送入太空。得知云天明一直深爱自己并送给自己一颗星星，程心后悔莫及，进入冬眠。两百年后，程心苏醒并将星星赠给联合国，并因此被推举为威慑三体的执剑人，但她的善良促使三体发动全面进攻，人类文明危在旦夕……
太阳即将毁灭，人类在地球表面建造出巨大的推进器，寻找新的家园。然而宇宙之路危机四伏，为了拯救地球，为了人类能在漫长的2500年后抵达新家园，最终，流浪地球时代的年轻人挺身而出，展开争分夺秒的生死之战。
深邃浩瀚的外层空间，蔚蓝的地球与深不见底、漆黑一片的宇宙形成鲜明对比。一台隶属美国的空间站，数名宇航人员正进行太空漫步，对所属卫星做着例行检查。初上太空的瑞安·斯通博士（桑德拉·布洛克 Sandra Bullock 饰）在经验丰富的宇航员麦特·科沃斯基（乔治·克鲁尼 George Clooney 饰）的协助下，有条不紊地检查每一个部件。此次是科沃斯基退休前的最后一次飞行，他幽默风趣地活跃着团队的氛围。就在此时，休士顿总部传来骇人消息，不久前行将废弃俄罗斯卫星被导弹击毁，碎片以超过子弹的速度在地球轨道上散开，并意外击中其他卫星，引起连锁反应制造了新的碎片。 瑞安一行遭到碎片重创，有的同伴不幸身亡，而她和科沃斯基失去控制坠入宇宙深处。幸存的二人不得不彼此信赖，拼尽全力朝向故土前进……
影片讲述，宇航员Lee Miller与地球失去了联系，他一个人生活在国际空间站、周而复始得环绕着地球。但随着时间的流逝，生命供给系统日趋耗尽，Lee必须想尽一切办法维持头脑的情形——或者致死最低限度的生存。他的生活是幽闭恐惧症与孤独的存在，直到他在飞船上有了一个奇怪的发现……影片探讨了人类对交流最基本的需求与希望无限的力量。
近未来的地球黄沙遍野，小麦、秋葵等基础农作物相继因枯萎病灭绝，人类不再像从前那样仰望星空，放纵想象力和灵感的迸发，而是每日在沙尘暴的肆虐下倒数着所剩不多的光景。在家务农的前NASA宇航员库珀（马修·麦康纳 Matthew McConaughey 饰）接连在女儿墨菲（麦肯吉·弗依 Mackenzie Foy 饰）的书房发现奇怪的重力场现象，随即得知在某个未知区域内前NASA成员仍秘密进行一个拯救人类的计划。多年以前土星附近出现神秘虫洞，NASA借机将数名宇航员派遣到遥远的星系寻找适合居住的星球。在布兰德教授（迈克尔·凯恩 Michael Caine 饰）的劝说下，库珀忍痛告别了女儿，和其他三名专家教授女儿艾米莉亚·布兰德（安妮·海瑟薇 Anne Hathaway 饰）、罗米利（大卫·吉雅西 David Gyasi 饰）、多伊尔（韦斯·本特利 Wes Bentley 饰）搭乘宇宙飞船前往目前已知的最有希望的三颗星球考察。 他们穿越遥远的星系银河，感受了一小时七年光阴的沧海桑田，窥见了未知星球和黑洞的壮伟与神秘。在浩瀚宇宙的绝望而孤独角落，总有一份超越了时空的笃定情怀将他们紧紧相连……
未来世界，在一艘名为“苍穹号”的飞船上，船长梁承天带领着船员们经常在星际之间从事采集矿物质的买卖，以此来获得巨大的经济利益。虽然他们在多次采集过程中偶尔会遇到危险，但最终也都能安全返航。 直到这次，梁承天带着船员们在银河系中，意外找到一颗六千万年前爆炸的超新星，他们在附近采集到了稀有的矿物质，从而能获得巨额利益。可因利益分配不均，各怀心事的船员们就此踏上返航之旅。 在返航途中“苍穹号”意外接到了一组未知的求救讯号。他们成功救下了“创世纪号”的生物学家林修远和他的妻子Angel，而梁承天在救援的过程中也意外受伤。
载人航天宇宙飞船阿瑞斯3号成功抵达火星，谁知一场破坏力极其巨大的风暴向宇航员们袭来，阿瑞斯3号被迫中断任务，紧急返航。撤离途中，宇航员马克·沃特尼（马特·达蒙 Matt Damon 饰）被飞船上吹落的零件击中，由于生还希望渺茫，队友们只得匆匆返航，并向世人宣告他已牺牲的事实。出乎意料的是，马克以极低的概率活了下来。他躲进驻火星的航天基地疗伤。下一次火星任务要等到四年后，而基地内的补给仅够他维持31天。短暂的绝望后，马克决定利用有限的食物，在这颗空无一人的星球上种植作物，寻找一线生机。与此同时，地球方面也很快发现马克生还的事实，他们想尽办法部署营救计划。孤军奋战的马克，能否等到救援队伍的到来？ 影片改编自安迪·威尔的同名科幻小说。
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。