近未来的地球黄沙遍野，小麦、秋葵等基础农作物相继因枯萎病灭绝。人类不再像从前那样仰望星空，放纵想象力和灵感的迸发，而是每日在沙尘暴的肆虐下，倒数着所剩不多的光景。在家务农的前NASA宇航员库珀（马修·麦康纳 Matthew McConaughey 饰）接连在女儿墨菲（麦肯吉·弗依 Mackenzie Foy 饰）的书房发现奇怪的重力场现象，随即得知在某个未知区域内，前NASA成员仍秘密进行着一项拯救人类的计划。多年以前，土星附近出现了一个神秘虫洞，NASA借机将数名宇航员派遣到遥远的星系，寻找适合居住的星球。在布兰德教授（迈克尔·凯恩 Michael Caine 饰）的劝说下，库珀忍痛告别女儿，与艾米莉亚·布兰德（安妮·海瑟薇 Anne Hathaway 饰）、罗米利（大卫·吉雅西 David Gyasi 饰）、多伊尔（韦斯·本特利 Wes Bentley 饰）三名专家搭乘“永恒号”宇宙飞船，前往目前已知最有希望的三颗星球进行考察。他们穿越遥远的星系银河，感受了一小时七年光阴的沧海桑田，窥见了未知星球与黑洞的壮伟与神秘。即使任务能够完成，这份救赎对于地球上仍在苦苦期盼的人来说或许也为时已晚。面对前所未有的思想极限与生存挑战，库珀必须在与儿女重逢以及拯救人类的未来之间做出艰难抉择。然而，在这浩瀚宇宙绝望而孤独的角落，总有一份超越了时空的笃定情怀，将他们紧紧相连……