故事重返上世纪90年代，终极反派宇宙大帝（科尔曼·多明戈 Colman Domingo 配音）从天而降，驱使以天灾（彼特·丁拉基 Peter Dinklage 配音）为首的恐惧兽掀起地球危机。绝境之中，蛰伏许久的巨无霸终觉醒，联合汽车人变形出发，一场前所未有的决战即将上演。
哈蒙德（理查德?阿滕伯勒 Richard Attenborough 饰）立志要建立一个非同寻常的公园：恐龙将是这个公园的主角。他把众多科学家收归旗下，利用琥珀里面困住的远古蚊子体内的血液，提取出恐龙的基因信息，利用这些信息培育繁殖恐龙。结果如愿以偿，他把怒布拉岛建立成了一个恐龙公园，坚信可以从中赚取大钱。然而，科学家们则忧心忡忡。 不幸的事情果然发生了。虽然公园有电脑系统管理，但却因为被员工破坏而造成了无法挽救的失控：所有的恐龙逃出了控制区，人们纷纷逃窜却逃不过恐龙的魔爪。恐龙自相残杀，人们亦死难无数，最后幸存者寥寥，只得四人逃出生天。怒布拉岛上空弥漫着恐怖的气息。
某日，人类赖以生存的家园地球遭到了外星人的猛烈袭击，现代设施和发达科技均遭受到了毁灭性的打击，人类文明仿佛一下子退回了石器时代。凯西（科洛·格蕾斯·莫瑞兹 Chloe Grace Moretz 饰）和弟弟山姆（扎克瑞·亚瑟 Zackary Arthur 饰）在灾难之中失去了母亲，姐弟两人顾不上悲伤，跟随着父亲奥利弗（朗·里维斯顿 Ron Livingston 饰）来到难民营避难。 沃斯上校（列维·施瑞博尔 Liev Schreiber 饰）带领着军队来到了难民营，他们带走了孩子们，并且声称之后会回来接遗留下来的成年人，凯西和山姆依依不舍的离开了父亲。山姆心爱的泰迪熊落在了难民营，凯西返回寻找，哪知道外星人拥有了能够寄宿在人类体内的能力，导致难民营中发生了动乱。混乱之中，凯西和山姆失散了，为了寻找弟弟，凯西毅然踏上了充满了危险的旅途。
影片讲述，大灾难纪元，地球沦为废土，幸存者分为流浪者和平民，他们都依附在星际武装集团的统治下，其中游荡者依靠掠夺平民的物资作为生计，使得平民在这恶劣的环境之中艰难生存，百年后黑科技爆炸，带来文明复兴，面对日益恶化的星球，人类为延续种族繁衍，决心星际移民。其中华裔科研人员海雷研制出的“曲率发动机”成为此次星际移民的关键，也是游荡者和星际武装集团抢夺的目标。
几十年来，科学家们一直在推测木卫二可能是除地球之外，太阳系中唯一一个有大量液态水存在的地方。因为木卫二的表面照片与地球海洋上的冰的照片相似，冰壳上布满了各种陨石撞击留下的坑坑洼洼，不少科学家推测，在木卫二的冰壳之下或许有着太阳系中最大的液态水海洋，海洋下面可能存在着有单细胞生命。而这一“生命可能”的理论正是电影《欧罗巴报告》的核心。
继上一次的怪兽高燃对战之后，金刚和哥斯拉将再度联手对抗一个潜伏在世界中的巨大威胁，并逐步探索这些巨兽们的起源以及骷髅岛等地的奥秘。同时，上古之战的面纱也将会被揭晓，而正是那场战斗创造出了这些超凡的生物，并深刻影响了人类世界的命运。
