In 1983 besluiten vier vrienden, wat later blijkt, de grootste misdaad van de eeuw te plegen. Cor van Hout, de raadselachtige leider en strateeg van de bende van vier, leidt een gedurfd plan om Freddy Heineken, erfgenaam en de drijvende kracht achter het Heineken imperium, te ontvoeren.

Cloud Atlas vertelt zes verhalen die zich in een verschillende tijd en op verschillende plaatsen afspelen en onlosmakelijk met elkaar verbonden zijn. Het eerste verhaal speelt zich rond 1850 af, terwijl het laatste verhaal zich honderden jaren in de toekomst afspeelt. Het is een episch verhaal van menselijkheid waarin de acties en de gevolgen van onze levens impact hebben op een ander door middel van het verleden, het heden en de toekomst wanneer één ziel omgevormd wordt van een moordenaar tot een verlosser en één enkele daad van vriendelijkheid ervoor zorgt dat eeuwen later een revolutie ontketend wordt.

Andrea verhuist van een klein dorpje naar New York waar ze een baan versiert bij één van de grootste modebladen. Ze wordt de assistente van de hoofdredactrice Miranda Priestley. Het werken voor de grillige Miranda blijkt echter onvoorstelbaar lastig.

De mediamagnaat Charles Foster Kane sterft in z'n extravagante landhuis, en spreekt als laatst het woord 'Rosebud' uit. Een journalist probeert er achter te komen wat dit te betekenen had, en begint een speurtocht naar het verleden van Kane.

Los Angeles, 2019: Rick Deckard is een 'Blade Runner': een politieagent die ingezet wordt om 'replicants' (androïden) uit te schakelen, omdat onze planeet na een gewelddadige opstand verboden terrein is voor hen.

Een groep Amerikaanse elitesoldaten is in Irak belast met een levensgevaarlijke opdracht: bommen ontmantelen in het heetst van de strijd. Wanneer sergeant James de leiding krijgt over een getraind ontmijningsteam, sleept hij zijn ondergeschikten roekeloos mee in een dodelijk kat-en-muisspel met de vijand. De dood laat hem schijnbaar onverschillig.

Het arme en werkloze gezin Ki-taek heeft een bijzondere belangstelling voor de rijke en glamoureuze familie Park om in hun levensonderhoud te voorzien, totdat ze verstrikt raken in een onverwacht incident.

In het verre Kumandra vormen vijf verschillende clans het land van de draken. De draken zijn echter al lang verdwenen, en Kumandra is binnengevallen door een duistere sinistere kracht. Raya is een eenzame krijger die een zoektocht start om haar wereld te redden en is vastbesloten om de laatste draak te vinden die volgens haar de macht heeft om Kumandra te redden.

Chris, een Afro-Amerikaanse jongen, reist met zijn blanke vriendin Rose naar het zuidelijk gelegen landgoed van haar familie om kennis te maken met haar ouders Missy en Dean. Hij doet een serie vreemde ontdekkingen en komt er achter dat er een duistere reden is waarom hij uitgenodigd werd.

Don Vito Corleone staat aan het hoofd van een Mafia-familie in New York. Als een gangster van een andere familie besluit drugs te gaan verkopen in heel New York, ontstaan er problemen. Don Vito haat drugs, en laat dit ook blijken.

Drie wetenschappers verliezen hun baan bij de universiteit van New York, waar ze het occulte bestudeerden. Ze besluiten om zich voortaan te verhuren als Ghostbusters, en zich bezig te gaan houden met het vangen van allerlei soorten spoken en geesten.

De film vertelt het verhaal van de evacuatie van geallieerde troepen uit Duinkerken in 1940. Tijdens de Slag om Frankrijk werden Belgische, Britse en Franse soldaten door het Duitse leger vastgehouden op het strand en in de haven.

Bob Harris en Charlotte zijn twee Amerikanen in Tokio. Bob is een filmster die tijdelijk in Japan verblijft voor een whisky-commercial, terwijl de jonge Charlotte is meegesleurd door haar echtgenoot, een overwerkte fotograaf.

In de toekomst zijn regeringen en economieën over de hele wereld ingestort. Voedsel is schaars, NASA bestaat niet meer en de 20ste eeuw is de grote schuldige. Wanneer een mysterieus wormgat in de ruimtetijd opengaat is het aan een groep overblijvende onderzoekers van NASA om op verkenning te gaan en de mensheid hoop te bieden.

Andy Dufresne betrapt zijn vrouw met een ander en wordt vervolgens beschuldigd van de moord op zijn vrouw en haar minnaar. Hij houdt vol dat hij onschuldig is, maar krijgt toch tweemaal levenslang in de strenge gevangenis Shawshank.

Theodore is een eenzame schrijver. Hij schaft zich een nieuw ontwikkeld besturingssysteem aan dat bestemd is om in alle behoeften van diens gebruiker te voorzien.

Het verhaal van Katherine Johnson, Dorothy Vaughn en Mary Jackson. Drie briljante Afro-Amerikaanse vrouwen die werken bij NASA.

Een nieuwe DJ wordt naar Vietnam overgeplaatst om wat humor toe te voegen aan de militaire radio aldaar. Hij wordt razend populair onder de soldaten, maar wordt toch uit de lucht gehaald. Terwijl hij uit de lucht is probeert hij Vietnamezen te ontmoeten, en dan vooral meisjes.

Keating doceert in 1959 Engels aan een deftige kostschool voor jongens waar ijzeren discipline heerst. Zijn filosofie 'the purpose of education is to think for yourself' valt in slechte aarde bij de staf en de ouders, maar maakt hem razend populair bij de leerlingen.

Terwijl de orkaan Katrina op New Orleans afstormt, ligt de bejaarde Daisy op haar sterfbed. Ze vraagt haar dochter om voor te lezen uit een oud dagboek. Het dagboek vertelt het bijzondere verhaal van Benjamin Button.