Una fuerza misteriosa golpea a la Luna fuera de su órbita y la envía directamente contra la Tierra a toda velocidad. Unas semanas antes del impacto, y con el mundo al borde de la aniquilación, la ejecutiva de la NASA y ex astronauta Jo Fowler (Halle Berry) está convencida de tener la clave para salvar nuestro planeta. Pero solo el astronauta Brian Harper (Patrick Wilson) y el teórico conspiranoico KC Houseman (John Bradley) la creen. Estos héroes organizarán una misión espacial imposible, dejando atrás a todos sus seres queridos, para aterrizar en la superficie lunar e intentar salvar a la humanidad, enfrentándose a un misterio de proporciones cósmicas.