在未来不远的某个时刻，地球的面貌被广袤的黄沙覆盖，小麦、秋葵等主要农作物由于枯萎病而逐渐消失。人们不再像从前那样仰望星空，期待灵感的启迪，而是在日复一日的沙尘暴中计算着剩下的时间。曾在NASA担任宇航员的库珀，现在务农为生，他在女儿墨菲的房间里多次发现奇怪的重力场现象，由此得知在某个神秘地区，前NASA成员仍在秘密进行一个拯救人类的计划。多年前，土星附近出现了一个异常虫洞，NASA抓住这一契机，派出几位宇航员前往遥远的星系，寻找适合人类居住的新家园。在布兰德教授的邀请下，库珀不得不含泪告别女儿，与另外三名专家——教授的女儿艾米莉亚·布兰德、罗米利和多伊尔，共同乘坐太空飞船，探索目前已知的三颗可能适合人类生存的星球。他们穿过极度遥远的星系，经历了时间流逝一小时相当于七年的旅程，感受到未知星球和黑洞的壮丽与神秘。在宇宙中无限广阔、充满绝望与孤独的角落，总有一种不受时空限制的坚定情感将他们紧密相连……