Naturfagslæreren Ryland Grace (Ryan Gosling) vågner op på et rumskib lysår hjemmefra uden at kunne huske, hvem han er, eller hvordan han er havnet der. Efterhånden som hans hukommelse vender tilbage, begynder han at afdække sin mission: at løse gåden om det mystiske stof, der får solen til at uddø. Han må trække på sin videnskabelige viden og uortodokse idéer for at redde Jorden fra udryddelse ... men et uventet venskab betyder, at han måske ikke behøver at gøre det alene…