天才学生理查德（由迈尔斯·特勒 Miles Teller 饰演）因其物质传送装置的发明而获得富兰克林·斯通的关注，富兰克林是一位专注研究量子门的科学家。理查德受雇于富兰克林，与才华横溢的年轻人维克多（托比·凯贝尔 Toby Kebbell 饰）、约翰尼（迈克尔·B·乔丹 Michael B. Jordan 饰）、苏珊（凯特·玛拉 Kate Mara 饰）等人合作研究量子门，在团队合作下取得了突破性进展。不久后，一群不满政府追踪取得的年轻人与理查德的朋友本（杰米·贝尔 Jamie Bell 饰）一起潜入量子门探险，但他们却被神秘的能量所感染，拥有了身体伸缩、控制火焰、岩石化以及隐形等奇特的能力。年轻人想方设法回到原先的世界，但他们发现量子门的另一侧还有一位失落的同伴在等待着他们...