Jack Hall, paléoclimatologue, prédit devant une conférence internationale que le réchauffement climatique pourrait provoquer un dérèglement brutal des courants océaniques, entraînant un nouvel âge glaciaire en quelques jours. Personne ne l'écoute. Mais quand les catastrophes météorologiques s'enchaînent à une vitesse effrayante — tornades à Los Angeles, tempête de grêle géante à Tokyo, raz-de-marée à New York — Jack comprend que ses prévisions se réalisent. Pendant que la moitié de l'Amérique gèle, il traverse seul la tempête du siècle pour retrouver son fils Sam, bloqué à New York dans une bibliothèque envahie par les eaux et la glace.