A nem túl távoli jövőben járunk, ahol a folyamatos porviharok következtében a Föld egyre élhetetlenebbé válik, és a termeszthető növények száma is folyamatosan csökken, veszélyeztetve az emberiség fennmaradását. Az ebből fakadó szorongás az egész világon érzékelhető, ami Joseph Cooperre, az egykori NASA-pilótára is hatással van, aki újabban farmerként tengeti napjait gyermekeivel, Tommal és Murph-fel, valamint apósával, Donalddal. Egy nap a tudományokra fogékony Murph furcsa gravitációs anomáliát tapasztal a szobájában, ami arra készteti Coopert, hogy az ügy nyomába járjon. Apa és lánya hamarosan a NASA titkos főhadiszállásán találja magát, ahol a Cooper által korábbról ismert Brand professzor arra kéri a férfit, hogy csatlakozzon a lánya, Dr. Amelia Brand által vezetett expedícióhoz. Az expedíció célja, hogy egy féreglyukon keresztül megtalálják az emberiség új otthonát egy másik galaxisban. Cooper rögtön vállalja a feladatot, döntése azonban szakadékot képez közte és lánya között, így egy haraggal teli gyermektől kell elindulnia olyan utazásra, amely átível téren és időn. Cooper útját rengeteg megbánás és szorongás szegélyezi a kezdetektől, miközben tudja, hogy ezzel az expedícióval jövőt adhat a reményvesztett emberiségnek, ugyanakkor megkockáztatja azt is, hogy soha többé nem látja szeretett gyermekét.