En el año 2159, los seres humanos se dividen en dos grupos: los ricos, que viven en la estación espacial Elysium, y todos los demás, que sobreviven como pueden en una Tierra devastada y superpoblada. Rhodes (Jodie Foster), una dura gobernante, promueve una rígida ley antimigración, cuyo objetivo es preservar el lujoso estilo de vida de los ciudadanos de la estación espacial. A pesar de ello, los habitantes de la Tierra harán todo lo posible por emigrar a Elysium. Max (Matt Damon) acepta una misión casi utópica, pero que, si tuviera éxito, significaría la conquista de la igualdad entre las personas de esos dos mundos tan opuestos.

Cuando legiones de monstruosas criaturas, denominadas Kaiju, comienzan a salir del mar, se inicia una guerra que acabará con millones de vidas y que consumirá los recursos de la humanidad durante interminables años. Para combatir a los Kaiju gigantes diseñan un tipo especial de arma: enormes robots, llamados Jaegers, que son controlados simultáneamente por dos pilotos cuyas mentes están bloqueadas en un puente neural. Pero incluso los Jaegers proporcionan poca defensa ante los incansables Kaiju. A punto de la derrota, las fuerzas que defienden a la humanidad no tienen otra elección que recurrir a dos insólitos héroes: un ex piloto acabado y un aprendiz que todavía no se ha puesto a prueba. Ambos se unen para traer a un legendario pero al parecer obsoleto Jaeger del pasado. Juntos, son la última esperanza de la humanidad frente al Apocalipsis que se avecina.