Phim lấy bối cảnh khi Mặt Trăng đang đi lệch khỏi quỹ đạo của nó và đang tiến sát gần và đâm vào Trái Đất. Sự kiện này khiến cho hàng tỷ sinh mạng đứng trước nguy cơ diệt vong. Tuy nhiên, trước vài tuần khi vụ va chạm xảy ra, giám đốc điều hành của NASA và cựu phi hành gia Jo Fowler tin rằng cô ấy nắm giữ chìa khóa để giải cứu nhân loại. Nhưng trong chuyến hành trinh bay ra ngoài không gian với niềm tin của sự sống, phi hành đoàn vô tình khám phá ra được những bí ẩn chưa từng được biết đến đang còn ẩn giấu sâu bên trong Mặt Trăng.