El profesor de ciencias Ryland Grace (Ryan Gosling) se despierta en una nave espacial a años luz de su hogar sin recordar quién es ni cómo ha llegado allí. A medida que recupera la memoria, comienza a descubrir su misión: resolver el enigma de la misteriosa sustancia que está provocando la extinción del sol. Debe recurrir a sus conocimientos científicos y a sus ideas poco ortodoxas para salvar de la extinción todo lo que hay en la Tierra... pero una amistad inesperada hace que quizá no tenga que hacerlo solo.