神秘的全球性災難爆發，一位獨自駐紮北極的科學家竭力與一群返回地球的宇航員取得聯繫，他們正要回到慘遭神秘災難重創的地球。

影片講述娜塔莉·波特曼飾演的女宇航員從太空中完成任務返回地球后，逐漸偏離原生活軌跡，現實感逐漸消失的故事。

一艘以超光速推進的離地球58光年的飛船“黑星球號”發生了故障，指揮官死亡，因為太遠地球基地已經沒有能力給與協助。船上的其他四名宇航員必須繼續執行他們的任務——摧毀最後一顆不穩定的行星，完成殖民化清空。