《阿凡達》（Avatar）是一部由詹姆斯·卡梅隆執導，二十世紀福克斯出品，薩姆·沃辛頓、佐伊·索爾達娜和西格妮·韋弗等人主演的科幻電影，該片于2009年12月16日以2D、3D和IMAX-3D三種制式在北美上映。該片主要講述人類穿上阿凡達的軀殼，飛到遙遠的星球潘多拉開采資源。受傷后以輪椅代步的前海軍杰克，自愿接受實驗并以他的阿凡達來到潘多拉。在結識了當地納美族人公主涅提妮之后，杰克在一場人類與潘多拉軍民的戰爭中陷入兩難。

影片《機器人總動員》是2008年一部由安德魯·斯坦頓編導的科幻動畫電影。由皮克斯動畫工作室進行制作，華特·迪士尼電影工作室電影公司負責發行。安德魯·斯坦頓執導，本·貝爾特、艾麗莎·奈特和杰夫·格爾林等聯袂獻聲配音。影片于2008年6月27日在美國上映。故事講述了地球上的清掃型機器人瓦力偶遇并愛上了機器人夏娃后，追隨她進入太空歷險的一系列故事。影片的全球票房累計超過5.3億美元，曾獲得第81屆奧斯卡最佳動畫長片獎。

《V字仇殺隊》是一部根據DC漫畫改編的超級英雄電影。由詹姆斯·麥克特格導演，喬·西佛與沃卓斯基兄弟制作的科幻電影。該片根據艾倫·摩爾與大衛·勞埃德所著的同名人氣漫畫改編，講述了一個關于自由、民主、愛情、對人民洗腦改造、獨裁政府的故事。場景設在未來的倫敦——反烏托邦社會，描述戴著蓋伊·福克斯面具的神秘人物、一位試圖創造社會政治變遷，同時暗自推動激烈私人復仇的神秘自由斗士V。

《蝴蝶效應》是一部由埃里克·布雷斯、J·麥凱伊·格魯伯執導，艾什頓·庫徹、艾米·斯馬特、約翰·帕特里克·阿梅多利、杰斯·詹姆斯等主演的科幻驚悚電影，電影講述伊萬在小時候經歷了一系列糟糕的事情，損壞了他原本完美的人生。在童年可怕記憶的折磨下，伊萬請求心理醫生的幫助，醫生鼓勵他把發生的事情一件件詳細記下來，但是事情變得越來越糟糕。

影片《源代碼》是由鄧肯·瓊斯執導，杰克·吉倫哈爾、維拉·法米加、米歇爾·莫娜漢等人聯袂出演。影片于2011年4月1日在美國上映。影片講述了一位在阿富汗執行任務的美國空軍飛行員柯爾特·史蒂文斯，醒來時發現自己正處在一輛前往芝加哥的火車上，并就此經歷的一系列驚心動魄的事件。影片大部分在加拿大蒙特利爾取景拍攝，少量的鏡頭在芝加哥拍攝。影片只用了兩個月時間便拍攝完成，從2010年的3月1日到4月29日。

《星際穿越》是克里斯托弗·諾蘭執導的一部原創科幻冒險電影，于2014年11月7日在北美公映，又于11月12日在中國內地公映，由馬修·麥康納、安妮·海瑟薇、杰西卡·查斯坦及邁克爾·凱恩主演。該電影在第87屆奧斯卡金像獎中，獲得了最佳視覺效果獎。星際穿越主要講述了一隊探險家利用他們針對蟲洞的新發現，超越人類對于太空旅行的極限，從而開始在廣袤的宇宙中進行星際航行的故事。

《盜夢空間》是由克里斯托弗·諾蘭執導，萊昂納多·迪卡普里奧，瑪麗昂·歌迪亞等主演的電影。影片劇情游走于夢境與現實之間，被定義為“發生在意識結構內的當代動作科幻片”。影片講述由萊昂納多·迪卡普里奧扮演的造夢師，帶領約瑟夫·高登-萊維特、艾倫·佩吉扮演的特工團隊，進入他人夢境，從他人的潛意識中盜取機密，并重塑他人夢境的故事。柯布這一罕見的技能使他成為危險的企業間諜活動中最令人垂涎的對象，但這也讓他成為了一名國際逃犯，失去自己的所愛。

《復仇者聯盟》是漫威影業出品的一部科幻動作電影，取材自漫威漫畫，是漫威電影宇宙的第六部電影，同時也是第一階段的收官作品。由喬斯·韋登執導，小羅伯特·唐尼、克里斯·埃文斯、克里斯·海姆斯沃斯、馬克·魯法洛、斯嘉麗·約翰遜、杰瑞米·雷納和湯姆·希德勒斯頓聯袂出演。影片于2012年5月5日在中國內地正式上映。影片講述了神盾局指揮官尼克·弗瑞為了對付《雷神》中被流放的洛基，積極奔走尋找最強者，在神盾局斡旋下將鋼鐵俠、美國隊長、雷神托爾、綠巨人、黑寡婦和鷹眼俠六位超級英雄集結在一起，組成了復仇者聯盟。

《2001太空漫游》（2001: A Space Odyssey）是由斯坦利·庫布里克執導，根據科幻小說家亞瑟·克拉克小說改編的美國科幻電影，于1968年上映，被譽為“現代科幻電影技術的里程碑”。本片獲得當年最佳美術指導、最佳導演、最佳編劇等4項奧斯卡獎提名，獲最佳視覺效果獎，獲1968年英國電影學院最佳攝影、最佳音響、最佳美工獎。《2001太空漫游》是電影大師庫布里克最為人稱道的作品。

《地心引力》由阿方索·卡隆執導，喬治·克魯尼和桑德拉·布洛克主演。影片于2014年3月3日獲得第86屆奧斯卡最佳導演、最佳剪輯、最佳攝影、最佳視覺效果、最佳音響效果、最佳音效剪輯以及最佳配樂獎七項大獎。影片講述了一個在探索者號航天飛機上的兩名男宇航員和一個女宇航員出艙進行哈勃望遠鏡維修時，遭遇太空碎片襲擊導致飛船發生嚴重事故后在太空中發生的故事。由于其他同行全部喪生，所以這部在太空領域內的“密閉空間”式電影人物極少，影片后半部分幾乎只有桑德拉·布洛克主演的女主角一人。