世界各地開始出現天氣異常，怪雲、暴風雨、大面積停電等。在美國紐約市，26 道閃電連續擊中了街道的同一處，隨後一架巨型的三腳戰機由地面爆出，並用死光槍瞬間摧毀了附近的一切，現場頓成人間煉獄；由於三腳戰機帶有透明的防護罩，所以軍方發射的砲彈對其毫髮無損。 雷費爾（湯姆克魯斯 飾）帶著一對兒女——羅比和瑞秋逃走，這時他才發現保護家人是他唯一的生存職責。

他們打算去波士頓找雷已離婚的妻子及岳父母，未料前往波士頓的輪船卻被從水中出現的三腳戰機掀翻，他們好不容易才躲過一劫。中途羅比不顧雷的勸阻執意要去參軍，雷只好帶著瑞秋躲在一間廢棄農舍的地下室，跟他們在一起的還有神經質的哈倫·奧格威；過程中還一度見到下地下室探查的外星人。由於發瘋的奧格威執意要去對付外星人，雷怕連累女兒只好將他擊昏。但瑞秋在外被一台三腳戰機抓走，雷為了救她便在戰機內部引爆手榴彈，成功炸毀了該台三腳戰機。

雷與瑞秋來到已部分遭毀的波士頓，發現一群鳥圍在三腳戰機外圍，雷據此判定防護罩已消失，並將此發現告訴軍方，讓他們發動反擊。原來外星人來到地球呼吸空氣及飲水，因不能適應病毒細菌等微生物而癱瘓。雷最後與家人團聚。