Heftige Staubstürme fegen über die Erde. Die Vereinigten Staaten von Amerika sind zu einem trostlosen Agrarstaat geworden, heimgesucht von einer Plage, die nur noch den spärlichen Anbau von Mais zulässt. Um die von Nahrungsengpässen gequälte Bevölkerung zu ernähren, hat der Staat auf Planwirtschaft umgestellt, und in der Schule wird nur noch das Nötigste unterrichtet. Pionier-Errungenschaften, auf die das alte Amerika so stolz war, werden als Propaganda verleugnet. So zum Beispiel die Mondlandung des Apolloprogramms.
Der verwitwete Farmer Cooper (Matthew McConaughey), einst einer der besten Piloten des Landes, wird durch anormale Erscheinungen im Zimmer seiner Tochter auf die Existenz eines geheimen NASA-Stützpunkts aufmerksam. Im Verborgenen werden hier Missionen zu unbekannten Planeten koordiniert, die den Menschen Zuflucht bieten sollen, wenn in absehbarer Zeit die Erde endgültig unbewohnbar sein wird.
Cooper bekommt die Aufgabe, drei Planeten zu untersuchen. Nach einigen irrwitzigen Drehungen und Wendungen – Vorsicht, Spoiler! – gelangt Cooper in eine fünfdimensionale Sphäre, in der Zeit eine physikalische Eigenschaft ist. Vergangenheit und Zukunft sind variabel, so kann er seiner Tochter Zeichen geben, um mit dem im All erlangten Wissen Raumschiffkolonien zu bauen, die es den Menschen erlauben, die Erde zu verlassen und eine amerikanische Kleinstadtidylle in der Umlaufbahn des Saturn zu reproduzieren.