A Los Angeles sembra una mattina come tante altre, ma un improvviso susseguirsi di esplosioni sotterranee sconquassa la tranquillità della metropoli. Due operai perdono la vita, all'oscuro dei colleghi, mentre si trovano a lavorare nel sottosuolo, mentre la scienziata Emily teorizza, anche su consiglio di un suo vecchio mentore, che un sisma di immani proporzioni sia prossimo a devastare la superficie. Nel frattempo l'ingegnere Jack, dipendente della stessa ditta nel quale prestavano servizio i due uomini morti, scopre che la propria compagnia potrebbe essere alla causa del tutto; in Terremoto 10.0 l'uomo inoltre dovrà cercare di rintracciare la figlia adolescente, andata in campeggio insieme ad alcuni amici, prima che la catastrofe abbia luogo. E incrocerà la sua strada con la stessa Emily, nel tentativo sempre più disperato di salvare milioni di vite dall'imminente cataclisma.