Wanneer de opwarming van de aarde het begin van een nieuwe ijstijd inluidt, leggen tornado's Los Angeles plat, overspoelt een vloedgolf New York City en begint het hele noordelijk halfrond vast te vriezen. Nu moeten klimatoloog Jack Hall (Dennis Quaid), zijn zoon Sam (Jake Gyllenhaal) en een kleine groep overlevenden de groeiende superstorm zien te overleven en in leven zien te blijven tegenover een vijand die krachtiger en meedogenlozer is dan alle vijanden die ze ooit zijn tegengekomen: Moeder Natuur!