Ryland Grace (Ryan Gosling), professeur de sciences, se réveille dans un vaisseau spatial à des années-lumière de chez lui, sans aucun souvenir de qui il est ni de comment il est arrivé là. À mesure que la mémoire lui revient, il découvre sa mission : résoudre l’énigme de la substance mystérieuse responsable de l’extinction du soleil. Il doit faire appel à ses connaissances scientifiques et à ses idées originales pour sauver toute la Terre de l’extinction… mais une amitié inattendue lui permettra peut-être de ne pas y parvenir seul.