近年來，科學家們發現太陽急速衰老膨脹，短時間內包括地球在內的整個太陽系都將被太陽所吞沒。為了自救，人類提出一個名為“流浪地球”的大膽計劃，即傾全球之力在地球表面建造上萬座發動機和轉向發動機，推動地球離開太陽系，用2500年的時間奔往新家園。中國航天員劉培強在兒子劉啟四歲那年前往領航員空間站，和國際同儕肩負起領航者的重任。轉眼劉啟長大，他帶著妹妹韓朵朵偷偷跑到地表，偷開外公韓子昂的運輸車，結果不僅遭到逮捕，還遭遇了全球發動機停擺的事件。為了修好發動機，阻止地球墜入木星，全球開始展開飽和式營救，連劉啟他們的車也被強征加入。