为人正直的检查官杜丘（高仓健 饰）被人控告犯有抢劫、强奸罪，自知清白的他为了洗清冤屈，开始了一边躲避警察追捕、一边查找事实真相的逃亡。 途中，杜丘于山中冒险救下牧场主的女儿真由美（中野良子 饰），两人生出真情。在真由美及其父亲的帮助下，历尽艰险的杜丘终于拨开重重迷雾，在一家精神 病院，他找到了诬告自己的横路进二，但对方已神智不清。为了将其中隐情一一揭出，杜丘装病住进这家医院，开始小心翼翼的调查求证，巨大的政治阴谋遂即浮出水面。
近未来的地球黄沙遍野，小麦、秋葵等基础农作物相继因枯萎病灭绝，人类不再像从前那样仰望星空，放纵想象力和灵感的迸发，而是每日在沙尘暴的肆虐下倒数着所剩不多的光景。在家务农的前NASA宇航员库珀接连在女儿墨菲的书房发现奇怪的重力场现象，随即得知在某个未知区域内前NASA成员仍秘密进行一个拯救人类的计划。多年以前土星附近出现神秘虫洞，NASA借机将数名宇航员派遣到遥远的星系寻找适合居住的星球。在布兰德教授的劝说下，库珀忍痛告别了女儿，和其他三名专家教授女儿艾米莉亚·布兰德、罗米利、多伊尔搭乘宇宙飞船前往目前已知的最有希望的三颗星球考察。他们穿越遥远的星系银河，感受了一小时七年光阴的沧海桑田，窥见了未知星球和黑洞的壮伟与神秘。在浩瀚宇宙的绝望而孤独角落，总有一份超越了时空的笃定情怀将他们紧紧相连……
