西暦2199年、地球は謎の異星人「ガミラス」の攻撃で滅亡の危機に瀕していた。ガミラスの遊星爆弾による攻撃で海は干上がり、地球上の生物の大半は死滅した。残された僅かな人類は地下都市を建設してガミラスの攻撃に耐えていたが、地下にまで浸透してきた放射能によって人類の滅亡まであと1年余りに迫っていた。地球防衛軍は残された戦力を火星星域に集結、最終決戦に挑むも旗艦1隻を残してあえなく全滅した。その数日後、地球上に謎のメッセージカプセルが落下、付近にいたサルベージ業者・古代進によって発見された。そこに記されていたのは、波動エンジンの設計図とイスカンダルの正確な座標であった。地球防衛軍はカプセルの送り主には地球を救う放射能除去装置を渡す意思があると公表し、その情報を基に最後の地球脱出用船宇宙戦艦ヤマトを改造し、イスカンダルへの派遣を決定した。
2010年1月1日よりテレビCM、新聞広告、劇場ポスターによる宣伝、公開日の告知が開始された。東宝曰く「2010年を『ヤマトイヤー』にする」とのことで、元日のみで1億の宣伝費をかけているという。また、2010年6月には原作同様36周年をむかえるハローキティとのコラボレーションが決定。同年7月3日より発売の前売り観賞券第1弾の特典として限定5万枚にヤマトのバトルスーツ（制服）を着たキティ（戦闘班）とダニエル（技術班）の携帯ストラップのどちらかが付くほか、サンリオピューロランドにて同年8月から約1か月に渡って映画PRの特別ショーが開催された。前売り鑑賞券第2弾の特典は、ヤマト／古代進（木村拓哉）のクリアファイルであった。タイトルに英語を取り入れているのは、海外進出を視野に入れているためである。2010年12月31日から台湾で公開されたのを皮切りに、香港・タイ・シンガポール・フランス・ドイツほか13か国での公開が予定されている。全国440スクリーンで公開され、2010年12月4日・5日の週末2日間の動員が41万2129人で興収5億2821万5150円、12月1日 - 5日の累計動員は79万1012人で累計興収が9億4399万5550円となり、映画観客動員ランキング（興行通信社調べ）では『ハリー・ポッターと死の秘宝 PART1』などを抑え、初登場第1位であった。なお、本作公開前の2010年11月7日には、『宇宙戦艦ヤマト』の生みの親の1人である西崎義展が「YAMATO」という船から転落して事故死している。1年前の2009年12月には、西崎監督作の劇場版アニメ『宇宙戦艦ヤマト 復活篇』が257館で公開されて最終4億円という結果だった。2012年4月11日にはTBS系で地上波初放送された。視聴率は7.9%。
基本的なストーリーは「宇宙戦艦ヤマトが地球滅亡の危機を救うため、宇宙の彼方にあるイスカンダルへ旅立つ」という『宇宙戦艦ヤマト』（第1作。特に『劇場版〜スターシア死亡編』）の展開に沿っている。『宇宙戦艦ヤマト』の生みの親の1人である松本零士の参加以前の「ラジェンドラ星」版ヤマトの他、『さらば宇宙戦艦ヤマト 愛の戦士たち』や『宇宙戦艦ヤマト 完結編』もモチーフにしている。特に後半は『さらば』の要素が強く（主要メンバーの多くが壮絶な戦死を遂げる）、最終シーンには『完結編』の要素が加わる。地球側の登場人物も基本的にアニメ版に準拠しているが、一部の人物は性別や職務が変更されている。戦闘シーンは3DCGで表現され、メカニックデザインを実写用にアレンジしている。また、敵のガミラス側は設定もメカニックデザインもアニメ版から大幅に変更されている。
生体が何らかの傷害を受けた場合、通常は体内に存在しない特徴的な物質が放出される。これらの物質をダメージ関連分子パターンと呼ぶ。この分子群には、体外から侵入した微生物に由来する病原体関連分子パターンと、損傷を受けた自己組織に由来するアラーミン (alarmin) が含まれる。 このような傷害に特徴的な物質群が、自然免疫系に属する細胞に多く発現するパターン認識受容体により認識されることにより、炎症を惹起するサイトカインなどが放出される。このサイトカインなどの作用により、周辺の血管の直径は増し、血管壁の浸透性が高まる。この結果、血液供給量の増加に伴う発赤や熱感、浸透性の増加から来る体液の浸潤に伴う腫脹や疼痛が引き起こされる。これら、炎症の誘導に関わる分子は炎症メディエーターといい、これらの作用が合わさって炎症反応を引き起こす。白血球は、ロイコトリエンやヒスタミンなどの炎症メディエーターにさらされた血管内皮細胞に発現されるセレクチンと結合すると、血管内面を転がる (ローリング) ようになる。さらに内皮細胞とインテグリンαLβ1 (LFA-1) を介して強く接着することにより、基底膜へと押し出される (漏出 (diapedesis))。続いて、プロテアーゼにより基底膜を分解すると、ケモカインCXCL8 の濃度勾配にしたがって炎症部位へと遊走する。下記のように、非常に多くの症候が慣例的に炎症という名称で呼ばれているが、炎症反応自体は非特異的な防御機構の一員なので、これらは当該部位に何らかの損傷や組織変成など異常が起きて、それに対して生体の、恒常性を維持するための防御治癒の反応として炎症反応が生じているとみてよいだろう。例えば腱鞘炎は当該腱組織に微細変成など組織異常が生じ、防御の反応として炎症が起きるものであるし、潰瘍性大腸炎、肺炎あるいはランニング障害として多くの人が体験する腸脛靭帯炎なども同様である。