홈스테드 기업의 초호화 우주선 아발론호가 5천 명의 승객과 258명의 승무원을 태우고 항해를 시작한다. 탑승객들은 유도동면 상태로 120년을 항해하여 식민 행성 ‘터전 Ⅱ’에 도착할 예정이다. 아발론호는 도착 4개월 전에 승객들을 동면에서 깨워 이주지에서의 삶을 교육하고 승객들간의 교류를 돕도록 프로그래밍 되었다. 그런데 우주 항해가 30년쯤 흘렀을 때 승객인 엔지니어 짐 프레스턴(크리스 프랫)이 깨어난다. 1년을 홀로 지내며 극도로 피폐해진 짐은 동면실에서 아름다운 승객 오로라 레인(제니퍼 로렌스)을 발견한다. 비로소 살아갈 이유를 찾게 된 짐은 작가인 오로라가 쓴 글을 읽고 인터뷰 영상을 보면서 사랑에 빠진다. 급기야 오로라를 잠에서 깨운 짐은 그녀와 연인 사이로 발전한다. 1년의 꿈 같은 날들이 지난 뒤, 자신이 깨어난 비밀을 알게 된 오로라는 짐을 외면한다. 그러는 동안 아발론호는 여러 곳에서 고장 신호를 보내오고, 탑승객들의 운명은 짐과 오로라의 손에 맡겨지는데…