1979年，昆仑山发生神秘生物骸骨，由胡八一(赵又廷 饰)率领的探险队深入昆仑山腹地，寻找有关古生物遗迹的更多秘密，却不料在这个过程中遭到不同神秘生物的轮番攻击，并意外坠入九层妖塔，除胡八一外，一行人生死成谜。
胡八一退伍后回到北京，重逢了发小王凯旋(冯粒 饰)，并在神秘人(李晨 饰)与科考队(凤小岳、唐嫣、李光洁 饰)两股力量的夹缝中重新踏上了探寻未知文明的征程，途中与Shirley杨(姚晨 饰)邂逅，熟识的面孔唤醒了他身处探险队那段日子的记忆。
此行凶险，在还没来得及搞清楚Shirley的真实身份之际，胡八一、Shirley、王胖子率领一行人便在王子墓、石油小镇等地遭到不明生物的轰炸，这里所发生的一切再度指向九层妖塔，而这次等待他们的，将是一个尘封已千年的未解之谜……
九层妖塔剧情解析
1934年8月，辽宁营口发生坠龙事件
1946年，北京昌平定陵地下玄宫之门被人类开启
1972年，湖南长沙马王堆古墓中发现千年古尸，皮肤肌肉保存完好
1974年，昆仑山地区发现未知生物遗迹
1978年，上海古生物研究所教授杨加林，独自进入昆仑山，获得重大发现
1979年，749局(处理人体异能与超自然事件)正式成立，组织大规模力量对该地区进行考察，发现两枚奇异的类人类(鬼洞族)头骨。
电影九层妖塔海报
在发掘过程中，3号洞窟尽头发生莫名爆炸，随后发现连接未知空间。随后，749局韩处长下令，由杨教授率领，汤小圆、刘建立、张梓豪、张磊、杨萍、胡八一、孙全福等人组成探险队深入昆仑山腹地，寻找有关古生物遗迹的更多秘密。他们遭遇了火蝠、未知巨兽，见到殉葬路、九层妖塔。杨教授指挥胡八一、杨萍开启九层妖塔，发生了未知异变。最终仅有胡八一幸存。
青年还乡时，神秘的王馆长半路截胡，将胡八一带回图书馆工作，工作第一天，王馆长带他前往一家非常时尚的西餐厅吃饭，偶遇了发小、现在的知名歌手王凯旋王胖子。在图书馆工作的胡八一时不时的收到神秘人带来的杨教授对鬼族文明的研究成果，他对鬼族渐渐有了了解，却对神秘人是谁日益困惑。
1982年2月，四川广汉汉代古墓发掘，在最后一具石棺中发现了Shirley(与杨萍容貌一致，完全失忆)，表现出了一些鬼洞族特征。
XX年，陕西榆林古墓，杨教授从一盗洞中爬出。
