Fonte della trama: Wikipedia

Il film è diviso in due parti e ruota attorno al rapporto conflittuale, ma nello stesso momento estremamente intimo, tra due sorelle molto diverse tra loro, mentre la Terra è minacciata da una catastrofe per l`imminente collisione con il pianeta Melancholia.

Prima parte:
Justine è una ragazza all`apparenza allegra, fresca di matrimonio, che raggiunge in limousine una lussuosa villa nella quale si sta svolgendo il ricevimento. Con il passare del tempo tuttavia la ragazza dà segno di avere evidenti turbe psichiche e il matrimonio diventa per lei una tragedia: prima si isola in camera, poi tratta in malo modo il marito che cerca di starle vicino, lo tradisce consumando un rapporto sessuale con il proprio nuovo collega di lavoro nel campo di golf adiacente alla villa ed infine si licenzia insultando il proprio datore di lavoro. A fine serata, il marito decide di andarsene; Justine cerca conforto nei genitori (divorziati), ma sia sua madre (una donna incapace di provare sentimenti), che suo padre (un anziano latin lover) si dimostrano egoisti; l`unica in grado di starle vicino è la sorella Claire, che la mattina successiva l`accompagna per un giro a cavallo. Durante la cavalcata Justine guarda il cielo e si accorge che una stella, Antares, è misteriosamente scomparsa.

Seconda parte:
Claire decide di ospitare la sorella Justine, ormai in forte crisi depressiva, nella villa in cui vive insieme al marito John e al figlioletto Leo. Nel frattempo la Terra viene minacciata dall`enorme pianeta Melancholia, che dopo aver offuscato Antares si dirige a forte velocità verso il nostro pianeta. John, un appassionato di astronomia, rassicura la moglie che Melancholia passerà solo vicino alla Terra, senza colpirla. Tuttavia cominciano a verificarsi le prime anomalie: i cavalli si imbizzarriscono, ci sono strani eventi atmosferici (neve con temperature estive), il campo elettromagnetico terrestre dà segni di cedimento (non c`è più energia elettrica) e l`aria diviene rarefatta. Quando il pianeta si avvicina alla Terra senza entrare nella sua orbita gravitazionale, per poi allontanarsi, Claire si sente in parte sollevata. Ma nei giorni successivi continuerà a osservare il percorso di Melancholia che tuttavia resta visibile. Un giorno, mentre Claire si trova in giardino, si accorge che suo marito è sparito. Con l`apposito strumento inventato dal figlio per valutare la distanza tra la Terra e il pianeta alieno, si rende conto che esso si sta fatalmente riavvicinando. Angosciata, va alla ricerca del marito, che trova morto nella stalla dei cavalli, suicidatosi con il mix letale di farmaci che lei stessa aveva comprato, per la famiglia, come estrema via di fuga dalla catastrofe. A questo punto è Claire a soffrire di crisi d`ansia e panico, e cerca conforto nella sorella Justine, che nel frattempo ha assunto un atteggiamento di distaccata e lucida rassegnazione per la catastrofe che percepisce in sé come inevitabile. Justine e il nipotino Leo costruiscono con dei paletti di legno un rifugio immaginario (la "grotta magica"), aspettando la collisione imminente. I tre vi entrano e si tengono la mano, mentre Melancholia colpisce la Terra, distruggendola.