『インターステラー』は、遠い未来の地球を舞台に幕を開けます。母なる自然が人類に戦争を仕掛けているのです。飢饉が蔓延し、人類は生き残るための必死の闘いの中で、あらゆる資源を農業に注ぎ込んでいます。元NASAのパイロット兼エンジニアであるクーパー（マシュー・マコノヒー）は、10代の息子トム（ティモシー・シャラメ）と10歳の娘マーフ（マッケンジー・フォイ）を養うため、開拓者となりました。しかし、砂嵐が彼らの緊密なコミュニティを襲い、その試みさえも無駄に終わりそうになります。一方、マーフの部屋に棲む「幽霊」が謎の座標をマーフに送り、一見超自然的な謎が解き明かされ始めます。その座標は、好奇心旺盛な父娘をNASAの残党が眠る秘密の地下基地へと導きます。そこでは、著名な物理学者ブランド教授（マイケル・ケイン）が、宇宙飛行士や科学者のチームと協力し、人類が生存できる新しい惑星の探索に取り組んでいました。ブランド教授はすぐにクーパーを説得し、人類の生命の種を別の銀河にある居住可能な惑星に運ぶミッションのパイロットに任命しました。クーパーはすぐに、ブランドの娘アメリア（アン・ハサウェイ）、そして研究者のドイル（ウェス・ベントリー）、ロミリー（デヴィッド・ギャシ）とともに宇宙へと旅立ちます。