Ein Jahr nach den Anschlägen vom 11. September beteiligt sich die CIA-Analystin Maya an der Jagd auf den Terroristen Osama bin Laden. Es wird eine zermürbende, jahrelange Suche nach Hinweisen, bin Ladens Kontaktmännern und seinem Aufenthaltsort. Das Ganze wird begleitet von vielen Rückschlägen und sogar dem Tod einer engen Kollegin Mayas - bei einem Treffen mit einem Bin-Laden-Informant wird sie Opfer eines Bombenattentats. Immer fanatischer stürzt sich Maya in die Suche, bis sie den richtigen Treffer landet: Alles deutet darauf hin, dass sich bin Laden in einem Anwesen im pakistanischen Abottabad versteckt. Und Maya bekommt von ganz oben das "Go" für die Operation "Neptun's Spear", die in der Nacht vom 2. auf den 3. Mai 2011 um 00.30 Uhr, "Zero Dark Thirty", stattfindet.

Im Zuge des Kalten Krieges kämpfen die UdSSR und die USA im Jahr 1965 erbittert um die Führung im kosmischen Rennen. Die Sowjetunion steht kurz vor dem historischen Versuch, den ersten Menschen auf einen Weltraumspaziergang zu schicken. Zwei Wochen vor dem geplanten Start explodiert jedoch das Prüfungsraumschiff. Da die Zeit drängt, wird die Ursache nicht ermittelt und das enorme Risiko bei der Fortführung der Mission in Kauf genommen. Der erfahrene Militärflieger Pavel Beljajev und sein jüngerer Partner Aleksej Leonov sind bereit, trotz aller Gefahren den Schritt ins Unbekannte zu wagen.

Antonina (Jessica Chastain) ist mit Jan Zabinski (Johan Heldenbergh) verheiratet, der im Polen der 1930er Jahre den beliebten Warschauer Zoo leitet und auch in seiner Villa viele Tiere beherbergt. Doch als am 1. September 1939 Nazi-Deutschland seine Invasion in Polen startet, fallen die Bomben auch auf den Zoo und das Ehepaar schließt sich dem polnischen Widerstand an. Sie versuchen zu verhindern, dass ihre geliebten Tiere unschuldige Opfer des Zweiten Weltkrieges werden. Als klar wird, dass auch vielen Juden ihres Heimatlandes ein furchtbares Schicksal droht, bieten sie diesen Verfolgten eine Zufluchtsstätte an.