Sam Bell (gespielt von einem brillanten Sam Rockwell) steht kurz vor dem Ende seines Dreijahresvertrags auf der Mondbasis Sarang. Sein einziger Gefährte? Die künstliche Intelligenz GERTY. Doch als Sam nach einem Unfall außerhalb der Station auf sein exaktes Ebenbild trifft, beginnt ein psychologisches Verwirrspiel, das die Frage nach Identität und Menschlichkeit radikal neu stellt.