1979年,昆仑山产生奥秘生物骸骨,由胡八一(赵又廷 饰)率领的探险队深入昆仑山腹地,寻觅有关古生物遗迹的更多隐秘,却不料在这个过程中遭到不同奥秘生物的轮流攻击,并意外坠入九层妖塔,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)两股力量的缝隙中从头踏上了探寻不知道文明的征程,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回忆。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、王胖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,这儿所产生的一切再度指向九层妖塔,而这次等待他们的,将是一个尘封已千年的未解之谜……