大唐，边境小城发生连环凶杀案，民众夜间看到神秘兵团运送财宝。武则天（杨恭如 饰）令狄仁杰（罗立群 饰）前去探案，狄仁杰了解到见过神秘兵团的人接连丧命，就连现场尸首也呈现“沙化”现象。前来寻亲的李少侠与调查案件陷入困境中的狄仁杰携手解密，在两人的共同努力下，一场颠覆大唐的阴谋逐渐浮出了水面......
城市姑娘索蜜娅遵照父亲临终前的嘱托，来到奥其巴尼草原，寻找一块一直萦绕父亲一生的“父亲的草原”。在草原上，索蜜娅邂逅了萨勒夫和希莫兄弟俩，并通过他们找到了父亲的好友尼玛舅舅。在草原的日子，索蜜娅与酷似自己死去的弟弟的西莫感情越来越深，而与哥哥萨勒夫产生了矛盾。为了使索蜜娅留在草原教书，希莫承担了学校太多的工作，一次意外事故希莫死在了“父亲的草原”--一片沙化、死寂的沙漠。希莫的死使索蜜娅作出了重大的选择。为了消失的草原、为了父亲终身的遗憾、为了草原的未来，她留在了草原……
在不远的未来，人类大量排放废气制造垃圾，远远超出地球的承载能力，地球迎来无法逆转的沙化期。动植物变异产生地球新主人“沙虫”，它们屠城略地将人类逼到灭绝边缘，幸存者只能孤注一掷，寻找大漠深处仅存的避难所“绿洲”。一支由富商、科学家、保安队长、机械师一家以及混混组成的流亡小队乘着特制装甲车踏上寻找“绿洲”的冒险旅程，但嗜血虫族却尾随在后紧追不舍。为了生存，众人不仅要躲避暴走沙虫的追击，还要应对同伴间的背叛和选择，死伤惨烈，希望渺茫。等待人类的将会是怎样的命运？