某天，世界各地接連出現奇怪現象：安裝心臟起搏器的病人突然暴亡、鴿子迷失方向四處亂撞、金門大橋斷裂、羅馬競技場遭到密集雷電襲擊……一時間，人類陷入前所未有的恐慌，似乎恐怖的世界末日就在眼前。各國政府及軍隊緊急動員，急切找到這一連串災難發生的原因。在這關鍵時刻，地質物理學家喬許·凱斯（艾倫·艾克哈特 Aaron Eckhart飾）探明真相，原來地核因某種未知的原因停止轉動，導致磁場消失。為了拯救人類和地球，喬許以及蕾貝卡·柴德（希拉里·斯萬克 Hilary Swank飾）、羅伯特·艾維森（布魯斯·格林伍德 Bruce Greenwood飾）等專家組成一支救援小組，共同前往地球中心實行艱巨而充滿危險的拯救任務。團隊乘坐特制鉆探飛船穿越地殼，先后遭遇極端高溫、結晶森林塌方及液態金屬海等致命威脅，在生死考驗中逐步接近地核。最終通過引爆核裝置使地核重新轉動，地球磁場得以恢復，人類文明危機解除。