《虫洞效应》在一次意外中，头脑迟钝的诺亚（克里斯·奥尼尔饰）和他古怪的妹妹艾玛（瑞亚农·雷乌瑞恩饰）在海滩上发现了一个神奇的盒子。在小说中，两人发现了许多他们从未见过的东西，以及一只可以与他们交流的玩具兔子。这些神奇的发现赋予了诺亚和艾玛许多自然科学无法解释的特殊能力。乔（乔莉·理查森饰）发现了她的两个孩子，但所有人，包括她的丈夫大卫（蒂莫西·赫顿饰），都不相信她所说的话。国土安全部特工布罗德曼（迈克尔·克拉克·邓肯饰）拿走了神秘盒子，迫使孩子们和玩具兔子分开。眼看着玩具兔的生命气息越来越弱，诺亚和艾玛能不能把它从伤害中拯救出来？