Siglo XXV. Un terrible virus ha arrasado con toda la humanidad, excepto con Bregna, una ciudad controlada por cámaras de seguridad y liderada por un grupo de científicos. Charlize Theron es Aeon Flux, en su día una terrible asesina que ahora se encarga de proteger a la comunidad de las innumerables amenazas externas.

Cercanas las Navidades, dos jóvenes afroamericanos caminan por el distrito de Westwood (Los Ángeles) a punto de desencadenar una serie de acontecimientos que no van a dejar a nadie indiferente. Cuando Peter y Anthony asaltan a un conductor para quedarse con su Lincoln Navigator con miras a venderlo en un desguace de coches robados, se cruzan con Rick Cabot -un ambicioso fiscal del distrito ávido por ser reelegido y así seguir con su política altamente corrupta-, y su aterrorizada y privilegiada esposa Jean. Rick no puede ofrecer a su esposa el tipo de seguridad que ella desearía. Cuando la policía responde al aviso del robo del vehículo, Peter y Anthony ya se han ocultado con el todoterreno en una inhóspita zona industrial de Los Ángeles, donde accidentalmente atropellan a alguien. Recogen al hombre, muy mal herido, y le llevan a un hospital de la zona, donde lo abandonan.

La acción tiene lugar en la estación de investigación Olduvai, una remota instalación científica de Marte en la que ha ocurrido una incidencia realmente grave. Se han cancelado los experimentos y se han interrumpido las comunicaciones. Los pocos mensajes que consiguen llegar a su destino son bastante inquietantes. Se ha declarado una cuarentena de nivel 5 y los únicos individuos autorizados a entrar o salir del recinto son los miembros del RRTS (Rapid Response Tactical Squad, o Escuadrón táctico de respuesta rápida): un grupo de curtidos marines armados hasta los dientes con toda la munición necesaria para neutralizar a cualquier enemigo. O eso es lo que ellos piensan…

La película se centra en el Capitán Malcolm Reynolds, un veterano de la Guerra Civil de las Galaxias, que ahora pilota la nave Serenity. Cuando Malcolm acuerda transportar a un joven doctor y a su inestable y telepática hermana, pronto se da cuenta que va a tener más problemas de los que creía cuando descubre que ambos pasajeros son fugitivos de la Alianza, la coalición que gobierna la galaxia, y que no van a detenerse hasta dar con ellos. La Serenity se ve en medio de una batalla entre las imparables fuerzas militares y los Ravers, salvajes bárbaros que vagan por los bordes del espacio.

El Coronel Terry Childers es un veterano marine, un oficial condecorado con experiencia de combate en Vietnam, Beirut y Tormenta del Desierto, todo un patriota, un héroe. Pero ahora el país a quien tan bien ha servido lo ha procesado por una misión de rescate que no terminó bien. Como abogado ha elegido al Coronel Hays Hodges, un camarada de armas que le debe la vida a Childers. Hodges no es el mejor abogado en servicio, pero Childers confía en él como un hermano de la Marina que sabe lo que es jugarse la vida bajo el fuego. Atrapado por el deber y por la amistad, Hodges acepta el caso de mala gana, incluso empieza a dudar del hombre que salvó su vida en Vietnam treinta años antes.