机甲猎人福特与布丽娜·崔维斯夫妇驾驶眩晕猎者机甲援救自己的子女泰勒、海莉以及其他同伴。父母驾驶机甲前往悉尼求援，他们在暗影盆地分离，一去就是五年。海莉以为父母早已离世，而泰勒却不相信妹妹的观点。有一天海莉在与哥哥泰勒争吵后，独自一人前往盆地边缘，无意中发现了一台猎人机甲阿特拉斯歼灭者。在行走循环的练习中，过大的警报声引来了怪兽铜头蛇。铜头蛇袭击了整个盆地，所有同伴遇难牺牲。机甲的人工智能洛亚帮助泰勒和海莉与怪兽搏斗，成功摆脱了铜头蛇的袭击。

由于机甲电量不足，兄妹俩前往梅里迪恩的泛太同盟招募中心寻找机甲电池。在梅里迪恩，兄妹俩遭到小型怪兽的袭击。成功摆脱后，他们在桥边又y遭遇了小型怪兽。正当他们无计可施时，一台怪兽机甲抓走了小型怪兽，并吃掉了它。在招募中心的地下四层，兄妹俩找到了机甲电池，却在电池旁的玻璃缸内发现了一个男孩。海莉不愿抛弃男孩离开，但他们砸开玻璃的动静再一次被小型怪兽发觉。兄妹俩抱着电池和男孩离开招募中心，却被小型怪兽所追赶。海莉将计就计利用怪兽机甲捕食怪兽的特点再一次摆脱困境。在逃跑的路上海莉不小心砸坏了电池。海莉为男孩取了个名字“少年”。有意思的是，少年常常以昆虫为食。

兄妹俩发现了梅和里克特一行人去偷窃怪兽产下的蛋，于是跟随了他们。少年因为好奇而被怪兽发觉，他们为了拯救少年开枪打死了怪兽。梅将三个孩子带往博根。主人肖恩想要建造机甲，但缺少机甲电池。肖恩打算用四枚怪兽蛋向费勒交换两块机甲电池，而费诺说姐妹帮需要四个怪兽蛋。由于只拿到两枚怪兽蛋，因此不能向费诺交代。于是在基地里引发了一场打斗。最终肖恩将责任推给费诺，抢走了机甲电池，并且打碎了怪兽蛋。肖恩发现泰勒想要机甲电池，于是与泰勒进行通感，从中得到了阿特拉斯歼灭者以及泰勒过去的记忆 。

肖恩让乔尔和梅启动机甲，梅不同意与乔尔通感，肖恩一意孤行让他的骑手与乔尔通感，结果通感全部失败。乔尔的大脑因此受损，却获得了很多来自其他骑手的技能和以前的记忆。在最后一次通感中，通感失败导致机甲报警，引来了兄妹俩未击败的铜头蛇。这时梅主动要求与泰勒一起驾驶机甲。梅不愿意泄露自己的记忆，泰勒说服了她。泰勒让梅一起抵抗铜头蛇的攻击。在与铜头蛇战斗的过程中，阿特拉斯歼灭者失去了右臂，而铜头蛇也被地雷击倒昏迷。

在燃煤厂，梅不得不将三个孩子赶走，而肖恩却食言让里克特追杀三人，并让乔尔在这天就修理好机甲。乔尔的大脑受损后，无法自己完成修理任务。此时里克特追上了三个孩子。他首先对少年开枪，而少年被击中后却未受伤。三人成功制服了里克特后，泰勒用手枪指着里克特，却被赶来的梅所阻止。里克特以为自己获救，没想到梅却拿起手枪打死了他。打死里克特后，梅、泰勒、海莉、少年四人听到肖恩用对讲机命令里克特处死三个孩子的事情，都大吃一惊。梅暗中将泰勒带回营地帮助乔尔修理机甲。梅认为泰勒帮助乔尔修好机甲，他们都能安然无恙，并且兄妹俩还能偷走机甲，实在是个两全其美的好办法。由于乔尔通感失败后得到了许多关于梅和肖恩的记忆，他向梅告密：梅是被肖恩从一个相亲相爱的家庭里拐走的。肖恩用通感伪造了很多记忆，并且隐藏了梅的真实记忆。梅惊讶地睁大了眼睛，不能接受这个事实。与此同时海莉和少年被人发现打死了里克特，于是他们被押回到营地禁闭了起来。梅发现了这个情况，于是马上告诉泰勒和乔尔。乔尔建议泰勒使用幽灵驾驶，在乔尔的说服下，泰勒决定单人驾驶机甲。洛亚调出了三份资料，分别是斯塔克·潘达考斯克元帅、海克·汉森游侠以及罗利·贝克特的资料。泰勒决定使用汉森的资料进行幽灵驾驶。他们荡平了基地，把少年、海莉和梅接上机甲。最后梅与海莉一起驾驶机甲逃离了博根，留下肖恩一人站在那里。

离开博根后，乔尔被肖恩用伪装成对讲机的炸弹炸死，梅含泪将其埋葬。之后梅和少年不知去向，而机甲也险些坠入深渊。泰勒和海莉寻找两人时遇到了一些怪兽和机甲的残骸，分别是棱背龟、毒妇、异噬、冬日阿贾克斯、勇者欧米茄和泰坦救赎者的遗体，还有一台是地平线布拉沃的。由于泰勒进行过幽灵驾驶，此时他出现了不良后果。泰勒和汉森的记忆合为一体，使他以为迪肯兄弟是以前猎者学院里的老友。洛亚在读取地平线布拉沃的信息的时候出现了故障，二人神经连接暂时中断。不久他们遭遇了怪兽酸鬣，阿特拉斯歼灭者毫无胜算。危急之时，怪兽机甲再次出现，打败了酸鬣。海莉为了保护少年，与怪兽机甲搏斗，却被怪兽机甲打倒在地，此时少年奇迹般地凭借血肉之躯阻止了怪兽机甲的进攻。怪兽机甲与少年和海莉进行通感，发现了少年和怪兽机甲同病相怜的经历。怪兽机甲本来叫顶级杀戮者，是一台无人机甲，在起义战争中被怪兽的脑细胞感染，于是自我进化成了半怪兽无人机甲，但是它两难于人类和怪兽两方。顶级杀戮者在通感后送给阿特拉斯歼灭者一只混沌复仇者的机械臂，以及自带的钒钢材质的军刀链。少年望着顶级杀戮者的背影，依依不舍地进入了机甲。

泰勒在后来的武器训练后希望洛亚倾诉关于地平线布拉沃的事情，可是洛亚拒绝了。少年在地板上作画，将自己画得和房屋一样高。此时洛亚完成了对传入信号的分析，是另一台机甲发出的求救信号，位于克莱顿市。他们在克莱顿市遇到了梅。梅招待他们喝热巧克力，还一起跳舞。此时梅想起了以前在这家餐馆的记忆。多年前梅和家人正是在这家“中华饭店”里吃过的饭，于是梅把这里当做了自己的家。其实梅对自己曾经的记忆一无所知，不知道那些是真实的，那些是被肖恩捏造的。她决定向洛亚求助，可是洛亚不能帮助她。与此同时泰勒和海莉找到了父母的机甲眩晕猎者号，发现最后一颗核弹被卡住了。泰勒调出了父母离开机甲前录制的视频文件，发现五年前父母早已离开了受损的机甲，即将驱车前往悉尼。海莉找到了父母遗留下来的一张合影，兄妹俩痛哭不已。此时铜头蛇找到了阿特拉斯歼灭者，却发现机甲无人驾驶。铜头蛇用汽车将海莉砸晕，泰勒让少年保护好海莉，自己与梅一同驾驶阿特拉斯歼灭者。眼看铜头蛇一步步向海莉逼近，少年突然化身成为白色怪兽保护海莉，但是仍然不能抵抗铜头蛇的攻击，被掩埋于废墟之下。此时阿特拉斯歼灭者赶来，用军刀链击中铜头蛇的腹部，割下了怪兽的左臂。铜头蛇愈加愤怒，阿特拉斯逃向眩晕猎者号。海莉搞定了卡住的核弹，启动机甲将核弹射向铜头蛇，最终将其击毙。这时泰勒发现：先驱可以将怪兽变成人类的模样。此时房顶上，看到了怪兽少年的情况，姐妹帮带着开膛兽赶来，发现了怪兽救世主的降临……