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Após o devastador ataque alienígena ocorrido em 1996, todas as nações da Terra se uniram para combater os extraterrestres, caso eles retornassem. Para tanto são construídas bases na Lua e também em Saturno, que servem como monitoramento. Vinte anos depois, o revide enfim acontece e uma imensa nave, bem maior que as anteriores, chega à Terra. Para enfrentá-los, uma nova geração de pilotos liderada por Jake Morrison (Liam Hemsworth) é convocada pela presidente Landford (Sela Ward). Eles ainda recebem a ajuda de veteranos da primeira batalha, como o ex-presidente Whitmore (Bill Pullman), o cientista David Levinson (Jeff Goldblum) e seu pai Julius (Judd Hirsch).