Essa é a pergunta que perturba o climatologista Jack Hall. As pesquisas de Hall indicam que o aquecimento global pode disparar uma mudança abrupta e catastrófica no clima do planeta. As perfurações no gelo que ele efetuou na Antártida lhe mostraram que isso já aconteceu antes, há dez mil anos. E agora ele está avisando as autoridades que pode acontecer de novo se não agirem depressa. Mas seus avisos chegam tarde demais.
Tudo começa quando Hall testemunha a separação de um pedaço de gelo do tamanho de Rhode Island das calotas geladas da Antártida. Então uma série de fenômenos meteorológicos cada vez mais severos começa a ocorrer pelo globo terrestre: granizo do tamanho de toranja atinge Tóquio, furacões com recordes de velocidades arrasam o Havaí; neve cai em Nova Déli, e então uma série de tornados arrasadores destrói Los Angeles.
Um telefonema de um colega na Escócia, o Professor Rapson, confirma os piores temores de Jack: essas ocorrências climáticas severas são sintoma de uma mudança global maciça. O derretimento das calotas polares adiciona uma quantidade enorme de água doce nos oceanos e rompe o equilíbrio das correntes que estabilizam nossos sistemas climáticos. O aquecimento global acabou levando nosso planeta para uma nova Era Glacial. E tudo irá acontecer mais uma vez durante uma tremenda tempestade global.
Enquanto Jack avisa a Casa Branca dessa iminente mudança climática, seu filho de 17 anos Sam se encontra preso na cidade de New York onde ele e seus amigos estão em uma competição escolar. Ele agora tem de enfrentar as fortes inundações e o declínio dramático das temperaturas em Manhattan. Tendo se refugiado na biblioteca pública de Manhattan, Sam consegue contatar seu pai pelo telefone. Jack só tem tempo para um aviso: fique dentro do prédio a qualquer preço.
À medida que uma evacuação em larga escala para o sul tem início, Jack se dirige para New York para salvar Sam. Mas nem mesmo Jack está preparado para o que vai acontecer – com ele, com seu filho e com seu planeta...