천체 동아리의 리오 비더만(일라이저 우드)이 우연히 발견한 혜성은 전미를 발칵 뒤집는다. 리오의 선생은 사태의 심각성을 느끼고 혜성 ‘울프-비더만’의 정보가 담긴 디스크를 들고 이동하던 중 불의의 사고로 목숨을 잃는다. 지구를 멸망시킬지도 모를 혜성의 정보는 미국 정부로 들어간다. 한편, 갑작스레 사임한 재무장관의 뒷조사를 하던 기자 제니 러너(티아 레오니)는 장관의 비서로부터 ‘엘리’라는 단어를 전해듣고 사임의 원인이 섹스 스캔들에 관한 우려라고 지레짐작한다. 제니가 장관을 찾아가 ‘엘리’의 정체에 대해 캐묻고 돌아오던 길에 제니는 FBI로부터 ‘엘리’에 대한 함구를 강요받는다. 일이 이상하게 돌아간다고 생각한 제니는 집요한 취재 끝에 ‘엘리’가 여성의 이름이 아닌, 혜성의 충돌로 인해 인류가 종말하게 될 대사건을 칭하는 국가 암호 ‘엘리(E.L.E : Extinction Level Event)’였음을 알게 된다. 제니는 대통령 톰백(모건 프리먼)과의 독대에서 ‘엘리’에 대한 함구의 댓가로 독점 보도를 약속받는다. 제니는 약속대로 혜성 충돌에 관한 대통령의 공식 기자회견 이후 앵커로 승진해 독점으로 뉴스를 보도하게 된다. 대통령은 혜성이 지구와 충돌한다는 8월16일 이전에 우주선 메시아를 보내 혜성에 핵폭탄을 투하함으로써 충돌을 막으려고 한다. 혈기왕성한 신참 우주비행사들과 그들을 지휘할 베테랑 우주비행사 태너(로버트 듀발)가 막중한 책임을 안고 메시아에 오른다. 전세계가 메시아에 주목하지만 메시아는 1차 계획에 실패한다. 핵폭탄 투하로 두 개로 갈라진 혜성은 시간차를 두고 지구로 날아온다. 대통령은 소수의 인원이라도 살아남을 수 있도록 지하 벙커로의 이주 계획을 다시 발표한다. 인류의 미래를 책임질 20만 명의 과학자, 의사 등은 사전 분류되어 신변을 보장받은 상태이고, 80만 명의 일반 탑승객은 50세 미만에 한해 무작위로 추첨된다. 리오는 혜성의 존재를 알린 공으로 신변을 보장받고 짝사랑하던 소녀 사라(릴리 소비에스키)까지 살리기 위해 사라와 결혼한다. 제니 역시 생존가능자로 분류되었지만 아이가 있는 선배에게 자신의 자리를 양보하고 아버지와 함께 의연하게 죽음을 맞는다. 태너는 다시금 우주선을 정비하고 최후의 대안으로 혜성에 일부러 충돌해 자폭하는 방법을 시도한다.