影片聚焦于一群被選中的罪犯在深空實(shí)驗(yàn)飛船"聚集云號(hào)"上進(jìn)行的人體繁育計(jì)劃。羅伯特·帕丁森飾演的囚犯蒙托作為基因捐獻(xiàn)者，在不知情中成為女兒偷渡者之父。朱麗葉·比諾什飾演的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)通過(guò)人工子宮利用囚犯基因培育新生兒，試圖驗(yàn)證太空環(huán)境下的生命延續(xù)可能。隨著實(shí)驗(yàn)失控引發(fā)的暴力沖突與系統(tǒng)故障，其他參與者相繼死亡，最終僅剩蒙托與女兒存活。在穿越小行星帶的DBTEST階段，父女二人經(jīng)歷氧氣泄漏、燃料短缺等危機(jī)，在對(duì)抗與互助中逐漸建立情感聯(lián)結(jié)。蒙托從最初抗拒父職到主動(dòng)保護(hù)女兒，最終駕駛飛船沖向預(yù)定坐標(biāo)——位于獵戶(hù)座的時(shí)空奇點(diǎn)，在接近理論上的量子重生之境時(shí)，兩人在失重中相擁凝視逐漸吞噬一切的黑洞。