1979年,昆仑山发作奥秘生物骸骨,由胡八一(赵又廷饰)率领的探险队深化昆仑山腹地,寻觅有关古生物遗址的更多秘密,却不料在这个进程中遭到不同奥秘生物的轮番攻击,并不测坠入九层妖塔,除胡八一外,一行人生死成谜。 胡八一退伍后回到北京,重逢了发小王凯旋(冯粒饰),并在奥秘人(李晨饰)与科考队(凤小岳、唐嫣、李光亮饰)两股力气的夹缝中重新踏上了探寻未知文明的征程,途中与Shirley杨(姚晨饰)邂逅,熟识的面孔唤醒了他身处探险队那段日子的记忆。此行凶险,在还没来得及搞清楚Shirley的真实身份之际,胡八一、Shirley、王瘦子率领一行人便在王子墓、石油小镇等地遭到不明生物的轰炸,这里所发作的一切再度指向九层妖塔,而这次等候他们的,将是一个尘封已千年的未解之谜……