Justine (Kirsten Dunst) heiratet auf dem Schloss ihrer Schwester Claire (Charlotte Gainsbourg) ihren Verlobten Michael. Doch von Anfang an steht das Fest unter keinem guten Stern. Das Paar kommt sogar zu spät zur eigenen Feier - sehr zum Ärger von Claire und deren Mann John. Einige Zeit später werden Justines Depressionen stärker und sie zieht zu ihrer Schwester. Ein Planet namens Melancholia rast auf die Erde zu.
Auf dem Schloß bereiten sich Justine und Claire auf unterschiedliche Weise auf den Weltuntergang vor, während John die Frauen und vor allem seinen Sohn in Sicherheit wiegt. Er glaubt an die Wissenschaft. Claire dagegen wird immer besorgter, während es Justine umso besser geht, je näher die Apokalypse rückt.
Als einen "wunderschönen Film über das Ende der Welt" kündigte Lars von Trier seinen neuen nach dem Schocker Antichrist an. Doch die Betonung liegt dieses Mal tatsächlich auf wunderschön. Mit teilweise atemberaubenden Bildern (nicht zuletzt im Prolog, erinnernd an Bilder von Bunuel, unterlegt mit ohrenbetäubender Wagner-Musik, die auch das Ende bestimmt, bis nichts bleibt als Schwärze ), einem exzellenten Star-Ensemble unter der Führung von Kirsten Dunst - Beste Schauspielerin in Cannes - sowie einem erneuten, auch autobiografisch bedingten Abarbeiten am Thema Depression ist von Trier abermals ein großer Film gelungen, der lange nachwirkt.