经历了2008年金融危机之后，由于欧洲经济萎靡不振，为恢复欧盟成员国的经济活力，欧盟委员会制定了“欧洲2020战略”，其中构建创新型社会居七大旗舰计划之首。作为落实该旗舰计划的创新政策工具，“地平线2020”计划已于2014年正式启动实施，预计到2020年，欧盟研发与创新投入要占欧盟总财政预算的8.6%。
“地平线2020”计划将在2014-2020年间共投入约770.28亿欧元，比上个计划的505亿欧元增加52.5%，其中，投入244.41亿欧元，建设包括e-基础设施等世界一流的基础设施；投入170.16亿欧元，保持信息通讯技术、纳米技术、材料、生物技术、制造技术、空间技术等使能技术和工业技术领先；投入296.79亿欧元，迎接健康、人口变化和福利、粮食安全、可持续农业、海洋海事和内陆水研究及生物经济、安全、清洁和高效能源、智能、绿色和综合交通、气候行动、环境、资源效率和原材料、安全社会—保障欧洲及其公民的自由与安全等社会挑战。欧盟认为，以纳米科技、微（纳）米电子与半导体、光电、生物科技及先进材料等关键使能技术（KETs），信息通信技术（ICT）和空间技术是决定欧洲企业全球竞争力的关键。
“地平线2020”规划了未来和新兴技术（FET）计划，前瞻性地资助以下四个新兴主题，并将 “石墨烯”和“人脑计划”列为旗舰计划:
（1）“全球系统科学”，促进对现实社会、经济、金融、技术和生态系统等领域所提供的大量数据进行有机整合，基于跨政策领域和跨部门机构对当今社会的应对措施进行阐述。
（2）“认知高于解决问题”，在未来机器人和其他人工智能系统等方面，以超越目前的制备能力和设计理念的精神，创建新的基础，促进这些领域的发展。
（3）“量子模拟”，在量子物理与量子技术基础之上，采用新的工具解决理论科学和应用科学中的问题。
（4）“迈向百亿亿次的高性能计算”，提供超大规模高性能的计算系统，并帮助开发出欧洲可持续发展的高性能计算生态系统。
“地平线2020”计划实施期间，将有59.31亿欧元的预算分配至非核能源领域的研究，支持现有能源系统过渡到可靠、可持续发展、有竞争力能源系统进行的研究和创新，以获得安全、清洁和高效能源。资助光伏能、聚光太阳能、风能、海洋能、水能、地热能、可再生制热和制冷技术、储能技术、生物燃料和其他替代燃料、碳捕获和碳封存等低碳技术，研究提高能源使用效率，建立智慧城市与社区。
“地平线2020”计划还将继续整合欧洲的基础研究设施，通过开放的集成式国家级研究机构和e-基础设施的发展支撑着整个欧盟地区的数据化研究；加强网络安全，包括安全的信息共享和新型的保护模式，提高现有应用、服务和基础设施的安全性；核聚变研究计划，将从目前的支持纯学术研究转向支持设计、建设和运营未来设施（如ITER）的应用科学研究，预计在本世纪中叶，磁约束核聚变反应将应用于电力生产。