不远的未来，宇航员Sam Bell（山姆・洛克威尔饰）已经在距离地球很遥远的月球上生活了近3年的时间了，即将完成与月亮重工业公司所签订的一份为期3年的雇佣合同，而他需要做的工作就是，在月球的地表开采月壤中的原始能源——氦-3。对于Sam来说，他所从事的是一份异常孤独的工作，因为用来通讯的人造卫星坏掉好久了，使得他无法和任何人取得联系，过于寂静的环境只会让时间更加地难熬，而反复播放录音带里的声音信息，就成了Sam在这个孤离的世界中惟一的慰藉。谢天谢地的是，距离Sam离开月球返回家园的时间越来越接近了，再撑上短短几周的时间，他就能够和妻子Tess（多米尼克・麦克艾利戈特饰）以及女儿Eve（卡雅・斯考达里奥饰）团聚了。最终，Sam知道自己势必会离开“萨朗”这个被隔离起来的孤独的世界——那是人类在月球建立的基地，是这3年来被Sam称之为家的栖息之所，而他也终于能够和除了”柯里“（凯文・史派西配音）以外的人说话了，”柯里“是基地里的智能计算机。可是，就在这个当口，Sam的健康状况却突然开始恶化，持续的头疼伴随着幻觉，令他没办法将注意力集中，结果导致了一场几乎要了他的性命的意外事故，他驾驶的月球车行驶在每天必经的轨道上，竟然出车祸了。当Sam回到基地等待康复的时，对于自己是怎么回到这里的，他已经完全没有记忆了，Sam突然发现基地出现了除他之外的人类，那是一个更加年轻也更狂躁的自己，他宣称自己刚刚签了一份历时3年的工作合同，来月球进行采矿工作。这个早期的自己的克隆版本的出现，对Sam随心所欲的生活和工作状态确实产生了很大程度上的限制，可这同时也意味着他身边多了一个”后勤人员“，帮助他一起整理基地，让所有的一切都回到有秩序的正轨当中。Sam争分夺秒地利用所剩不多的有限时间，尝试着理清到底发生了什么事，以及公司不可告人的秘密。