Astronaut Sam Bell je jediným zaměstnancem pobývajícím na měsíční základně firmy Lunar Industries, se kterou uzavřel tříletou smlouvu. Jeho úkolem je kontrolovat jinak plně zautomatizovanou těžbu vzácného plynu Helium-3, který je na Zemi používán jako palivo. Spojení mezi základnou a Zemí není kvůli pravidelným poruchám téměř možné, a tak je Samovým jediným společníkem a zároveň pomocníkem inteligentní počítač Gerty. Po téměř třech letech v izolaci si Sam nepřeje nic jiného než být zpátky na Zemi se svou ženou a malou dcerou, která se narodila těsně před jeho odjezdem. Do návratu na Zemi mu naštěstí zbývají už pouhé dva týdny. Samův zdravotní stav se ale začíná zhoršovat. Bolesti hlavy a halucinace, kterými trpí, způsobí při rutinní prohlídce jednoho z těžebních strojů téměř fatální nehodu, při které je Sam zraněn. Následně překvapivě zjišťuje, že na Měsíci není sám, a co víc, že jeho svět možná zdaleka není takovým, jakým se zdál být…