Yliopiston tutkija-professori Lawrence Hayes tutkii ryhmineen Länsi-rannikolla tapahtuvia erikoisia purkauksia ja pian hänen pahin pelkonsa on käymässä toteen. Toisaalla arvostettu pelastushelikopterilentäjä Ray Gaines yrittää pelastaa metsään menevän avioliittonsa, kun vaimo Emma on löytänyt uuden liittolaisen rakennusalan johtajasta Daniel Riddicistä. Samaan aikaan myös Rayn tytär Blake on saapunut San Franciscoon. Kun San Andreasin siirros murtuu aiheuttaen 9 magnitudin maanjäristyksen Kaliforniassa, lähtee Ray yhdessä tulevan ex-vaimonsa kanssa Los Angelesista San Franciscoon pelastamaan ainoaa tytärtään. Heidän vaarallinen matkansa kohti pohjoista on kuitenkin vasta alkua. Juuri kun he uskovat pahimman olevan ohi, onkin kaikki vasta alkamassa. Los Angeles ja San Francisco näyttävät jäävän hiljalleen historian kirjoihin.