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Popdiva Kat Valdez und Newcomer Bastian sind das heißeste VIP-Paar der Welt und haben mit ihrer gemeinsamen Hitsingle "Marry Me" gerade die Spitze der Charts im Sturm erobert. Da ist es nur logisch, dass sie ihre Traumhochzeit möglichst öffentlichkeitswirksam und live vor einem Millionenpublikum feiern. Auch der geschiedene Mathelehrer Charlie Gilbert wird von seiner Tochter Lou und seiner besten Freundin Parker zu diesem Megaevent gezerrt. Doch als Kat unmittelbar vor der Trauung erfährt, dass ihr Verlobter sie mit ihrer Assistentin betrogen hat, sieht sie sich gezwungen, eine spontane Entscheidung zu treffen. Als ihr Blick auf den ahnungslosen Charlie in der Menge fällt, entscheidet sie aus einem Impuls heraus, ihn zu heiraten.

Die Menschheit ist in großer Gefahr! Ein riesiger Asteroid rast auf die Erde zu und wird die Bevölkerung restlos auslöschen. So lauten zumindest die Warnungen der beiden Astronomen Kate (Jennifer Lawrence) und Randall (Leonardo DiCaprio), die sich mit ihren bahnbrechenden Erkenntnissen an die Öffentlichkeit wagen und eine Katastrophe vermeiden wollen. Doch niemand interessiert sich für die Behauptungen der beiden Wissenschaftler, deren Belege und Thesen als unbestätigte Randnotiz verhallen. Um sich dennoch Gehör zu verschaffen, begeben sich Randall und Kate auf große Medientour. Selbst Präsidentin Orlean (Meryl Streep) steht auf der Liste der Wissenschaftler. Das ungewöhnliche Duo gibt sich redlich Mühe, die Erdbevölkerung auf das drohende Unheil aufmerksam zu machen. Aber sind ihre zahlreichen Berechnungen und Prognosen wirklich korrekt oder jagen sie einer Katastrophe hinterher, die sie selbst kreieren wollen?