En un futuro no muy lejano, la humanidad se ha visto obligada a salir en busca de nuevos planetas que colonizar. Esta travesía supone un largo recorrido por el espacio, haciendo imposible viajar despierto, pues su duración es de 120 años. Tras muchas negociaciones, los altos mandos de la Tierra deciden enviar a un grupo de 5.000 pasajeros a una colonia lejana, que se trasladarán en un estado de sueño inducido dentro de una nave espacial.
Los problemas empiezan cuando, debido a una avería en las cámaras de sueño, el fallo de funcionamiento provoca que un pasajero despierte de su hibernación 90 años antes de llegar a su destino. Desesperado al comprobar que su proceso de criogenización ha fallado, Jim Preston (Chris Pratt), un joven mecánico, comienza a dar vueltas a la perspectiva de envejecer y morir absolutamente solo. Tras reflexionar, decide que prefiere tener compañía. Así, despierta a una joven periodista que duerme a su lado. Esta mujer es Aurora Lane (Jennifer Lawrence), una escritora de Nueva York que tiene como objetivo viajar por el espacio para después publicar la experiencia en un periódico. Juntos deberán enfrentarse a la idea de tener que pasar el resto de su vida solos el uno con el otro.