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这是一个特定的灰色时代，天空永远笼罩在雾蒙蒙的暧昧中，仔细辨认才能看出纽约的轮廓。记者波莉(格温妮斯·帕特洛 饰)供职于这个城市最知名的报纸，她正在调查科学家离奇失踪案。她从知情者那里获得情报，明确了下一个可能的绑架目标，目前正等待进一步的消息。
无线电城市音乐厅播放着《白雪公主和七个小矮人》，波莉很快和神秘的知情者获得联系，他告诉波莉自己是七人科学小组一员，正在负责研制一个秘密的设备。音乐突然被空袭警报打破，科学家面色苍白，失语喊出：“托腾考夫！是托腾考夫！”然后急忙跑出剧场，留下一地文件，上面画满了奇怪的机械图。
波莉跑上大街，军队和警察正全力准备抵抗入侵者。探照灯划破天空，奇怪的飞行器穿梭而至，不停在大厦间轰炸。波莉急忙跑去打电话，通知编辑佩利现在的情况，并要求调查托腾考夫。他们的通话最终被炮火打断，波莉慌忙跑出电话亭，在拐角处发现慌不择路的军车，就好像老鼠在躲避饥饿的猫。
波莉吃惊地发现，进攻纽约的是一些她从来没有见过的机器怪物，象鸟一样的飞行器，可以扇动翅膀并且发射子弹，还有象大楼一般高大的钢铁机器人。所有这一切象飓风一样扫过纽约街道，任何防御工事都象纸片一样被摧毁。保护纽约的军队在这群怪物面前失去了任何抵御能力。
巨大的机器人并排走过街头，摧毁了面前的一切。一个紧张的警官抢过电话，发狂地尖叫：“他们突破了防线……请求支援……请求支援……把一切能防御的都送过来！”远处的无线电控制台发出呼叫：“紧急措施90206……呼叫天空上校……呼叫天空上校……”电波迅即传过各发送塔，遍及全球。
所有人都在等待天空上校(裘德·洛饰)，等待他来拯救纽约。远处传来一阵隆隆的马达声，伴随着巨大的爆炸声，一架P－40战鹰划破长空，立即加入了战斗。波莉要用相机拍下此景，以作为报纸的头条，但天空上校率领的军团实在太快。
经过一场紧张激烈的战斗，战鹰军团自然把进攻纽约的钢铁机器消灭干净了。从波莉小姐那获悉科学狂人托腾考夫的事情之后，约瑟夫决定根据线索去寻找这个邪恶的幕后主使。于是，天空上校驾驶着心爱的P-40，带着波莉飞往尼泊尔寻找托腾考夫。但博士一直潜伏在大洋底部，他们必须求助海军上尉弗兰基·库克(安吉丽娜·朱莉 饰)。
疯狂博士摧毁世界的邪恶计划已经全面展开，更紧张更刺激的冒险故事还在后面……
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