A história desenrola-se no longínquo ano de 2057, onde o gradual enfraquecimento do Sol coloca a humanidade perante a maior crise de sempre. Sem a luz solar, a Terra mergulharia na escuridão e no gelo, perdendo para sempre o calor do dia. Para salvar o planeta, é formada uma equipa de oito elementos: o experiente e ponderado piloto Kaneda (interpretado por Hiroyuki Sanada), a brilhante botânica Corazon (por Michelle Yeoh), o perito em navegação Trey (por Benedict Wong), o físico Capa (por Cillian Murphy), a piloto Cassie (por Rose Byrne) e o seu assistente Mace (por Chris Evans), o comandante Harvey (por Troy Garity) e o Doutor Searle (por Cliff Curtis).