2044年至2058年，科学家们发现太阳正急速衰老、持续膨胀，数百年内将吞噬包括地球在内的整个太阳系。面临末日灾难与生命存续的双重挑战，联合政府成立，总部设立在美国纽约，但世界政局动荡不堪，人类纷纷自救但仍内斗不止，大大小小各种战争频发，伴随着重工业的无序扩张，世界一片荒芜，科技在重压下加速发展，人类转入以航天工业为主的计划经济社会，并举全球之力提出了数百个自救计划，其中以下四种计划进入方案论证阶段：移山计划：由中国提出，为流浪地球主体计划，计划建造1万座发动机推动地球走向新家园，行星发动机同步网络依赖原本是互联网的地下光纤，是利用网络切片形成的高密级发动机专用网络。方舟计划：由美国提出，在地球同步轨道建立“方舟号空间站”，利用空间站带领人类逃离太阳系，即“飞船派”，太空电梯是方舟计划的核心。逐月计划：由俄罗斯提出，初始的“逐月计划”是考虑到月球质量只有地球的1/81，体积是地球的1/49，自转角动能远远小于地球，刹车/推进耗费资源远小于地球，且氦-3储量丰富，因此期望改造月球作为天然逃生舱，带领人类离开家园。月球基地是逐月计划的核心，但是因为月球结构和大规模生态循环问题，最终发现月球不适合改造，被并入移山计划，计划放逐月球。数字生命计划：面对可能完全无法战胜的天灾和日渐困难的日常生活，“ 虚无主义”和“ 享乐主义”思潮爆发，许多人认为转入数字世界，只要载体不灭，人类即可永生，脑机接口是数字生命计划的核心，在数字生命计划展开时，各国均兴建了数字生命研究所，最终被UEG伦理委员会禁止。其中，以主张向外太空移民的“移山计划”和主张将人类意识数字化的“数字生命计划”为主要流派。为确保更多人存活下来，“移山计划”被最终选定。该计划将建造万台行星发动机，驱使地球离开太阳系；同时建造三台卫星发动机，放逐月球，保障地球摆脱月球引力，顺利启程。然而随着“移山计划”的开展，实施难度和高昂的成本，对全球各方利益影响加剧，危机四伏。此后，在一系列攻击下，处在9万公里高度的方舟空间站因爆炸坠落地球，并引起连锁爆炸反应导致整个太空电梯基地被摧毁。为了拯救地球，流浪地球时代的年轻人再次挺身而出，展开争分夺秒的生死之战。