В 2009 году американский геолог Адриан Хелмсли приезжает в Индию к своему другу Сатнаму, который проводит исследования в медном руднике глубиной 3,5 километра и обнаружил, что поток нейтрино, вызванный небывалой вспышкой на Солнце, разогревает ядро Земли, причём температура растёт очень быстро. Адриан информирует Карла Анхаузера, главу администрации президента, и самого президента США Томаса Уилсона о том, что этот разогрев вызовет цепочку событий, которая неминуемо приведёт к глобальному катаклизму. На саммите G8 в 2010 году президент США в отсутствие посторонних (даже переводчиков) информирует лидеров других государств о предстоящей катастрофе. Они решают начать секретный проект по обеспечению сохранения человеческой расы в лице стратегически выбранных 400.000 человек на специально построенных в Китае на Гималаях гигантских кораблях, названных «ковчегами». Для финансирования проекта было разрешено продавать «билеты» богатым людям по цене 1 миллиард евро за человека.
В 2012 году писатель из Лос-Анджелеса Джексон Кёртис, подрабатывающий водителем лимузина у русского миллиардера Юрия Карпова, со своими детьми совершает поездку в национальный парк Йеллоустоун. Бывшая жена Кёртиса Кейт, с которой проживают дети, состоит в гражданском браке с Гордоном Зильберманом, пластическим хирургом и пилотом-любителем. Во время поездки Кёртис с детьми встречает конспиролога Чарли Фроста. Фрост путешествует в фургоне и ведёт своё собственное радиошоу прямо из парка Йеллоустоун, посвящённое грядущему концу света, которое согласно предсказаниям майя должно произойти в конце 2012 года. Фрост сообщает Кёртису о том, что у него есть карта, на которой отмечено секретное место строительства ковчегов. Кёртис с детьми возвращается домой, но в это время по всей Калифорнии начинаются землетрясения и разломы земной поверхности. Кёртис понимает, что Фрост был прав, и арендует небольшой частный самолёт. Он забирает бывшую жену, детей и Гордона, и благодаря навыкам пилота Гордону удаётся взлететь на самолёте с обрушивающейся взлётной полосы. Улетая, они наблюдают, как Лос-Анджелес погружается в Тихий океан.
В то время как сообщается о разрушительных землетрясениях по всей Земле, группа летит в Йеллоустоунский парк, чтобы забрать карту у Фроста. В парке извергается гигантский вулкан, в результате извержения Фрост гибнет. Однако Кёртис успевает найти карту в фургоне Фроста и улететь с группой. Обнаружив, что место постройки ковчегов — Китай, группа приземляется в Лас-Вегасе, чтобы найти самолёт, способный перелететь через Тихий Океан. Там они встречают Юрия Карпова с детьми, любовницей Тамарой и личным пилотом Сашей. Тамара оказывается бывшей пациенткой Гордона. У Карпова есть готовый к взлёту грузовой самолёт Антонов-500 (советский 6-моторный Ан-225 «Мрия»), на котором он собирался добраться до одного из «ковчегов», на который он уже приобрёл билеты, но его пилоту необходим второй пилот. Им вынужден стать Гордон, группа улетает вместе с Карповым.
Также из Вашингтона к ковчегам отправляется борт номер 1, на котором находятся Адриан, Анхаузер и дочь президента Уилсона Лаура. Сам президент отказывается покинуть Вашингтон. Сообщив в своём последнем выступлении правду о начавшейся катастрофе, он погибает вместе со всеми под обломками авианосца «Дж. Ф.Кеннеди», брошенного ударом гигантского цунами на Белый Дом. Поскольку погиб также вице-президент США, а спикер Палаты Представителей пропал без вести, главой правительства себя объявляет Анхаузер.
В то время, как Кёртис с семьёй и Карповым летят к «ковчегам», выясняется, что Премьер-министр Италии тоже остался на родине. Он также гибнет из-за обрушения Собора Святого Петра, вызванным землетрясением в Ватикане. После подводных землетрясений возникают гигантские цунами, которые вскорости накрывают все континенты.
В результате тектонических сдвигов земной коры и смены положения полюсов путь самолёта в Китай оказывается гораздо короче, чем ожидала группа. Из-за поломки двигателей посадка завершается катастрофой самолёта, в которой гибнет пилот Саша (потом Карпов обвиняет Тамару в том, что он ее любовник). Остальные участники спасаются, выскочив на ходу из самолёта на автомобиле Бентли. Группу находят вертолёты Народно-освободительной Армии Китая (русские Ми-26), перевозящие на «ковчеги» животных, однако оказывается, что билеты на ковчег есть только у Карпова и двух его сыновей, которых и забирают вертолёты. Оставшихся на дороге подбирает буддийский монах, везущий на «ковчег» своих бабушку и дедушку. Группа пробирается на «ковчег» через гидравлическую систему закрытия ворот «ковчега» с помощью брата монаха, работавшего на постройке «ковчегов». Один из четырёх «ковчегов» оказывается повреждённым в результате землетрясения, и погрузка происходит только на три судна.
Тем временем геолог Сатнам погибает в Индии от цунами, успевая позвонить Адриану. Оказывается, что цунами гораздо ближе к «ковчегам», чем ожидалось. Поэтому Анхаузер приказывает закрыть ворота «ковчега», не дожидаясь посадки всех людей (несмотря на то, что все они уже заплатили по 1 миллиарду евро за билеты). Адриану удаётся убедить лидеров «большой восьмерки» впустить на «ковчеги» оставшихся людей, причем российский и китайский президенты поддерживают его первыми. В давке Юрий Карпов гибнет, не успевая забраться на ворота; однако его сыновья и Тамара успевают попасть в «ковчег». Тамара при этом на прощание показывает Карпову средний палец — жест «fuck». Вскоре внутри «ковчега» гибнет Гордон, которого затягивает в крутящиеся механизмы ворот. Однако при закрытии ворота блокируются в полуоткрытом состоянии, и в момент удара цунами отсеки около ворот, в которых находятся Кёртис и его спутники, оказываются затоплены и изолированы от остальных отсеков. Поскольку ворота не закрыты, «ковчег» не может запустить свои двигатели. В воде, заполнивший закрывшийся отсек, гибнет Тамара. Но, следуя указаниям Адриана, Кёртис и его сын Ной под водой освобождают механизм от блокирования и ворота закрываются, позволив команде избежать неуправляемого столкновения с горой Эверест.
Когда затопление Земли останавливается, оказывается, что по данным со спутников самой высокой точкой Земли стали горы Драконовы горы на юге Африки. Три уцелевших «ковчега» отправляются к Мысу Доброй Надежды, вскоре защитные щиты на палубах открываются, и люди выходят на свежий воздух. Они видят красноватое небо с огненными облаками, скрывающими Солнце. В конце фильма показывается Земля с изменившимися очертаниями материков, крупнейшим из которых становится Африка; на месте же Азии простирается бескрайний океан.

В ролях

Джон Кьюсак — Джексон Кёртис (англ. Jackson Curtis), писатель книг в жанре научной фантастики, подрабатывает водителем лимузина
Аманда Пит — Кейт (англ. Kate), бывшая жена Джексона
Дэнни Гловер — Президент Уилсон (англ. President Wilson), Президент Соединённых Штатов Америки
Тэнди Ньютон — Лора Уилсон (англ. Laura Wilson), дочь Президента
Оливер Платт — Карл Анхаузер (англ. Carl Anheuser), начальник штаба Президента
Чиветел Эджиофор — Адриан Хелмсли (англ. Adrian Helmsley), научный советник Президента
Вуди Харрельсон — Чарли Фрост (англ. Charlie Frost), радиоведущий, который пророчит конец света
Хуан Цзинхань (Нг Чиньхань) (англ.)русск. — Линь Пан (Теньцзинь) (англ. Lin Pang (Tenzin)), рабочий в Тибете
Томас МакКарти — Гордон (англ. Gordon), нынешний бойфренд Кейт и пластический хирург
Морган Лили — Лилли Кёртис (англ. Lilly Curtis), дочь Кейт и Джексона
Златко Бурич — Юрий Карпов, российский миллиардер из Мурманска, бывший боксёр
Йохан Урб — Саша, русский пилот
Беатриса Роузен — Тамара, молодая любовница Юрия
Джими Мистри — Сатнам, учёный из Индии — первый, кто обнаружил необычное поведение нейтрино; друг Хелмсли
Лайам Джеймс — Ноа Кёртис, сын Кейт и Джексона
Блу Макнума — Гарри Хелмсли, отец Эдриана, джаз-пианист, погиб от цунами во время плавания на круизном лайнере около Японии
Джордж Сигал — Тони Дельгатто, отец Уилла Дельгатто (погибшего в Токио во время сдвига земной коры), джаз-гитарист, погиб вместе с Гарри Хелмсли
Стивен МакХэтти — Капитан Майклз, капитан американского ковчега
Патрик Бошо — Ролан Пикар, директор Лувра, погиб в автокатастрофе, сотрудничал с Лорой Уилсон
Осрик Чжоу (Чау) Ичжи (англ.)русск. — Ньима, буддийский монах и брат Теньцзиня
Лиза Лу Пинсян (англ.)русск. — бабушка Сёнам, бабушка Ньимы и Теньцзиня
Чжэн Чжан — дедушка Сёнам, дедушка Ньимы и Теньцзиня
Оу Хэнли (англ.)русск. — Лама Ринпоче

Как заявил Эммерих, среди нескольких известных и исторических сооружений мира, выбранных для того, чтобы быть уничтоженными в фильме, была и Кааба в Мекке — место, к которому обращают своё лицо мусульмане всего мира во время молитвы, и где во время хаджа совершается обряд таваф. Однако в связи с предложением Клозера, сказавшего, что он не хотел бы, чтобы против него выносилась фетва из-за фильма, Кааба была убрана из списка.
Полным тёзкой главного героя Джексона Кёртиса является рэпер 50 Cent. Режиссёр — большой поклонник рэпера.
Специалисты НАСА признали киноленту «2012» самым антинаучным фильмом за последние годы как содержащим наибольшее количество научных неточностей и откровенных выдумок.

Для продвижения фильма был использован интерактивный маркетинг с элементами ARG (Alternate reality game — Игра в альтернативной реальности). После первой демонстрации в кинотеатрах тизерного ролика, в котором цунами обрушивается на Гималаи, в сети появился вебсайт Института продолжения человеческого рода (Institute for Human Continuity). Если верить сайту, институт создан в 1978 году и его миссия состоит в спасении человечества в «судный день», который запланирован аккурат на 2012 год. В частности, публикации сообщают, что в 2004 году ученые IHC подтвердили с вероятностью 94 %, что мир будет разрушен в 2012 году. Также прямо на сайте можно зарегистрироваться для участия в лотерее, гарантирующей «каждому жителю планеты равные шансы на выживание». Кстати, лотерею даже рекламировали на канале Discovery[8].
Сайт вызвал широкий резонанс — на форумах, в социальных сетях и блогах по всему миру обсуждали предстоящую катастрофу. Поддавшись на провокацию, люди завалили Американское космическое агентство тоннами писем. В результате ученым даже пришлось прокомментировать ситуацию (раздел FAQ сайта NASA) и успокоить взбудораженную публику.