Was Wissenschaftler, Politiker und Aktivisten seit Jahrzehnten prophezeien, ist eingetreten: Die Menschheit steht kurz davor, an einer globalen Nahrungsknappheit zugrunde zu gehen. Die einzige Hoffnung der Weltbevölkerung besteht in einem geheimen Projekt der US-Regierung, das von dem findigen Wissenschaftler Professor Brand (Michael Caine) geleitet wird. Der Plan sieht vor, eine Expedition in ein anderes Sternensystem zu starten, wo bewohnbare Planeten, Rohstoffe und vor allem Leben vermutet werden. Der Ingenieur und ehemalige NASA-Pilot Cooper (Matthew McConaughey) und Brands Tochter Amelia (Anne Hathaway) führen die Besatzung an, die sich auf eine Reise ins Ungewisse begibt: Wurmlöcher sind so gut wie unerforscht und niemand kann mit Sicherheit sagen, was die Crew auf der anderen Seite erwartet. Ebenso ist unsicher, ob und wann Cooper und Brand wieder auf die Erde zurückkehren. Coopers Kinder, Tochter Murph (Mackenzie Foy) und Sohn Tom (Timothée Chalamet), müssen mit Schwiegervater Donald (John Lithgow) zurückbleiben und auf seine Wiederkehr hoffen...