Die Warnungen von Forschern, Politikern und Aktivisten werden Wirklichkeit: Eine weltweite Nahrungskrise bedroht das Überleben der Menschheit. Hoffnung verspricht ein streng geheimes Projekt der US-Regierung unter der Leitung des brillanten Wissenschaftlers Professor Brand. Eine Expedition soll ein weit entferntes Sternensystem erkunden, in dem möglicherweise bewohnbare Planeten, wichtige Rohstoffe und sogar Leben existieren.

Der ehemalige NASA-Pilot und Ingenieur Cooper sowie Professor Brands Tochter Amelia übernehmen die Führung der Mission. Gemeinsam mit ihrer Crew wagen sie sich ins Unbekannte. Wurmlöcher sind kaum erforscht, und niemand weiß, welche Gefahren jenseits davon lauern – oder ob Cooper und Amelia jemals zur Erde zurückkehren können. Währenddessen bleiben Coopers Kinder Murph und Tom bei ihrem Großvater Donald zurück und hoffen auf die Rückkehr ihres Vaters.