该片讲述了神经外科医生史蒂芬·斯特兰奇在一次车祸中失去了双手的能力,最后在神秘的至尊魔法师的帮助下让他成为了拥有超凡魔力的奇异博士。
性格高傲的神经外科手术专家史蒂芬·斯特兰奇(本尼迪克特·康伯巴奇饰)事业有成,在遭遇一次车祸悲剧后,双手再也无法握住手术刀,不能继续他的医生职业,为了治疗他的伤,他远赴尼泊尔遇到了莫度男爵(切瓦特·埃加福特饰),在莫度男爵带动下他得到古一法师(蒂尔达·斯文顿饰)帮助。
斯蒂芬-斯特兰奇把自己曾经的自负都抛在了一边,开始接触和学习鲜为人知的玄学,以及多维空间世界的学问。在纽约的格林威治村,变身奇异博士的斯特兰奇,现实世界和多维空间的中间人,他利用超自然能力和神器来保护着世界,更要与力量强大党羽众多的卡西利亚斯(麦斯·米科尔森饰)一决高下,来拯救即将崩塌的多维世界。