Astronaut Sam Bell werkt al bijna drie jaar op de maan in opdracht van Lunar Industries. Hij leeft daar een eenzaam bestaan, want hij heeft door een defecte satelliet maar amper contact met zijn vrouw Tess en driejarige dochter Eve. Zijn enige maatje aan boord is de robot Gerty. De eenzaamheid begint Sam parten te spelen en hij krijgt na een klap op zijn hoofd last van vreemde hallucinaties...