一队探险家利用他们针对虫洞的新发现，超越人类对于太空旅行的极限，从而开始在广袤的宇宙中进行星际航行的故事。

世界在历经极端气候与粮食危机，地球濒临末日之际，一位电机工程师（马修·麦康纳 Matthew McConaughey 饰）与一群专业研究者还有顶尖太空人（安妮·海瑟薇 Anne Hathaway 饰），扛起人类史上最重要的任务，越过已知的银河，在星际间寻找未来出路。同时必须先割舍无法与家人见面的亲情牵绊，在爱与勇气、生存与挑战中，跨越星际拯救人类……

该片是诺兰自2010年《盗梦空间》后又一原创剧本，由他和弟弟乔纳森·诺兰共同执笔。影片故事最初的概念来源、加州理工学院物理学家基普·索恩也参与了剧本创作，他对虫洞和时间旅行的研究为该片增添了不少科学依据。据导演诺兰御用艺术指导内森·克劳利透露，该片剧情将涉及更多的科学概念，如黑洞原理、相对论以及万有引力。