En 1962, Calvin Webber (Christopher Walken), un brillante aunque algo paranoico científico, vivía con su esposa Helen (Sissy Spacek) en Los Ángeles. En plena crisis de los misiles de Cuba, un avión sufre un accidente cerca de la casa de los Webber, que, convencidos de que ha estallado una guerra nuclear, se guarecen en un refugio construido por Calvin. 35 años después su hijo Adam (Brendan Fraser), nacido en esa especie de cápsula temporal, sale a la superficie para comprobar si la Tierra sigue siendo apta para la vida humana.

Tras sobrevivir a un accidente de avión en el que muere su mejor amigo, el arquitecto Max Klein sufre una transformación espiritual. En un estado de bendición en el que no tiene ningún miedo a la muerte, Max se encuentra incapaz de continuar con su antigua vida. La única persona que parece compartir su experiencia es Carla, una joven madre que perdió a su bebé en el accidente y que se ha hundido en la culpa.

La doctora Jerri Nielsen deja su vida en Ohio para apoyar al grupo de médicos de una desolada estación de investigación en el Polo Sur. Con temperaturas bajo cero, Jerri descubre que es portadora de un tumor cancerígeno, altamente agresivo y de rápido crecimiento. Alejada de la civilización, Jerri deberá someterse a sesiones de quimioterapia para poder sobrevivir, mientras un grupo de salvamento viaja a los confines de la Tierra para intentar rescatarla y llevarla a un hospital en suelo americano.