在不远的将来，太阳急速衰老膨胀，地球面临被太阳吞没的灭顶之灾。为拯救地球，人类在地球表面建造了一万一千座行星发动机，以逃离太阳系寻找新的家园，地球和人类就此踏上预计长达2500年的宇宙流浪之旅。在完成这一宏伟计划的进程中，无数人挺身而出上演了可歌可泣的传奇故事，九死一生的冒险和对人性的终极拷问也同时上演。
庞大的地球逃脱计划开始实施。然而人类所能制造的普通尺寸人造环境无法承受漫长的逃脱之旅。所以人类只得在地球的一侧安装上巨大的地球发动机，将整个巨大地球环境圈化为移民方舟，以此逃离太阳系，前往新家园。
近未来，科学家们发现太阳急速衰老膨胀，短时间内包括地球在内的整个太阳系都将被太阳所吞没。为了自救，人类提出一个名为“流浪地球”的大胆计划，即倾全球之力在地球表面建造上万座发动机和转向发动机，推动地球离开太阳系，用2500年的时间奔往另外一个栖息之地。中国航天员刘培强在儿子刘启四岁那年前往国际空间站，和国际同侪肩负起领航者的重任。转眼刘启长大，他带着妹妹朵朵偷偷跑到地表，偷开外公韩子昂的运输车，结果不仅遭到逮捕，还遭遇了全球发动机停摆的事件。为了修好发动机，阻止地球坠入木星，全球开始展开饱和式营救，连刘启他们的车也被强征加入。在与时间赛跑的过程中，无数的人前仆后继，奋不顾身，只为延续百代子孙生存的希望……
