Quando o aquecimento global desencadeia o início de uma nova Era do Gelo, tornados arrasam Los Angeles, um tsumami engole a cidade de Nova Iorque e o hemisfério norte inteiro começa a congelar. Em meio a todo esse caos, o climatologista Jack Hall (Dennis Quaid), seu filho Sam (Jake Gyllenhaal) e um pequeno grupo de sobreviventes precisam enfrentar uma gigantesca tempestade para permanecerem vivos.