故事背景设置在不远的未来世界，在414区的人型机器人殖民地中，私家侦探大卫·卡迈克尔(皮尔斯饰)受雇于痴迷商业世界的财阀马龙·维特(费米尔饰)去寻找后者叛逆的女儿。卡迈克尔需要与高度智能的机器人(鲁茨饰)通力合作，而在这个过程中，关于414区和“机器人之城”起源的罪行也浮出了水面。

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一个名叫迈克 (Asher Tzarfati) 的世界旅行嬉皮士/越南老兵抵达以色列，发现自己被歹徒哑剧演员追赶，并试图与他的一些新朋友建立一个岛屿公社，却发现他们悲哀地无法摆脱他们的麻烦。这是扎布里斯基角与蝇王的结合，带有大量古怪的幽默。

　五年前的“旧金山事件”虽已平息，但是帝王组织对泰坦巨兽的研究从未停止。这一日，位于61号基地的巨兽摩斯拉破茧而出。艾玛·罗素博士（维拉·法米加 Vera Farmiga 饰）利用手中的声波设备与暴走的摩斯拉建立联系，可是突然闯入的雇佣兵却将一切引向不可预测的方向。原来劫走艾玛的艾伦（凯尔·钱德勒 Kyle Chandler 饰），试图借助声波设备唤醒正沉睡在冰川中的远古巨兽基多拉。另一方面，芹泽博士（渡边谦 饰）辗转找到马克（凯尔·钱德勒 Kyle Chandler 饰），希望他能一同救回马克的前妻——艾玛博士。然而事态逐渐失控，在人类欲望的趋势下，巨兽相继苏醒，更大的灾难笼罩在地球上空……

一名初中少年（仙波成明饰）忙于逃避同学欺负，他背上负着一根醒目的电线杆，他们肆意地玩弄电线杆。这时一名叫小桃（叶冈伸饰）的剑道少女出手相救，原来她也是他心仪的女同学。之后少年献出怀里抱着的东西，竟是一台时光机器。结果在操作时，他不慎自己跑到了二十五年后。在那里时势大变，他遇上了一女老师，还有新撰组吸血鬼三人帮（田口智朗、冢本晋也等饰），他们正在为非作歹，图谋不轨。少年和老师经过训练，决定杀向他们的老巢…

一位隐居的科学家制造了一个与他长得一模一样的机器人，准备执行一项长期的太空任务。由于这位科学家似乎缺乏所有情感，他无法将这些情感编程到他的机器人中。于是，一位古怪的女子受雇来“教导”机器人学习人类行为。最终，她坠入了爱河……但机器人，还是这位博士，才是真正的真命天子？

亚当生活在一个平凡的家庭中，他的哥哥在一次车祸中丧生，自那之后，父母经常在失去爱子的悲痛中挣扎着。亚当也一直以为，...

托尼·斯塔克（小罗伯特·唐尼 Robert Downey Jr. 饰）试图重启一个已经废弃的维和项目，不料该项目却成为危机导火索。世上最强大的超级英雄——钢铁侠、美国队长（克里斯·埃文斯 Chris Evans 饰）、雷神（克里斯·海姆斯沃斯 Chris Hemsworth 饰）、绿巨人（马克·鲁弗洛 Mark Ruffalo 饰）、黑寡妇（斯嘉丽·约翰逊 Scarlett Johansson 饰）和鹰眼（杰瑞米·雷纳 Jeremy Renner 饰），不得不接受终极考验，拯救危在旦夕的地球。神秘反派奥创（詹姆斯·斯派德 James Spader 配音）逐渐崛起，超级英雄们必须重新集结，竭力阻止奥创实施人类灭绝计划。战斗中，复仇者联盟成员们还遇到了两个新人物——旺达·马克西莫夫（伊丽莎白·奥尔森 Elizabeth Olsen 饰）和皮特罗·马克西莫夫（亚伦·泰勒-约翰逊 Aaron Taylor-Johnson 饰），以及以全新面目归来的老朋友——幻视（保罗·贝坦尼 Paul Bettany 饰）。
　　世界秩序濒临崩溃，复仇者联盟必须阻止奥创的阴谋。强敌不断出现，一场空前绝后的全球浩战即将展开…

《科学怪狗》是根据波顿1984年拍摄的一部同名短片改编的，也是首部波顿参与制作的迪士尼动画。