影片的背景设定在太阳急速衰老与膨胀，几百年后整个太阳系将被吞噬的未来。为了应对这场危机，地球各国成立联合政府，试图寻找人类存续的出路。最终，通过建造上万台巨大的行星发动机，人类决定推着地球逃出太阳系，这一计划被称为“移山计划”‌。 主要剧情包括两个重要时间点：2044年太空电梯危机和2058年月球陨落危机。在2044年，流浪地球计划进行预试验时遭遇太空电梯基地被入侵，导致重大损失，但最终预试验成功。而在2058年，月球因氦三发动机过载爆炸，威胁人类生存，需要提前启动逐月计划并启动移山计划，最终成功逃离‌。 影片探讨了多个主题，包括人类在面对末日危机时的团结与牺牲、科技与伦理的冲突等。刘培强、图恒宇和周喆直等角色在影片中扮演了重要角色，他们的故事线交织在一起，共同推动剧情发展‌。

喜爱植物的11岁小女孩莫莉（陈思诺 饰），和植物学家爸爸（王千源 饰）带回家的机器人阿鲁一起长大。爸爸意外失踪，莫莉在妈妈叶霖（蒋勤勤 饰）的鼓励下，决定和阿鲁一起找回爸爸，而她要面对的成长挑战才刚刚开始……