为了拯救人类，航空局两个计划。
A计划是确认星球适合居住后，教授解出重力方程，改变地球重力，协助地球人整体移居。
B计划是解不出重力方程，那就由他们携带受精卵在移居星球繁衍人类，地球上的人类灭绝。
库珀为了后代，答应教授，驾驶地球上最后一艘大型飞船，同时也是空间站的永恒号，与另外三位航空员一起去往三个星球，确认情况。
众人乘坐飞艇，到达了第一个星球。这个星球上，由于引力过大造成“引力时间膨胀”效应，星球上一小时等于地球上的七年。
众人经历意外耽误了时间，返回空间站，发现时间已经过去23年。
库珀在空间站看到孩子们这么多年发来的视频，泪流满面。
可他们还要继续航行。
很快，他们来到了第二个星球。
与此同时，地球上，库珀的女儿，墨菲长大后进入了宇航局，发现A计划本就是个骗局！
方程不可能解开，因为缺少黑洞内部数据。
老教授原本的计划就是稳住地球上的人类，利用B计划，让人类存续下去。
在第二颗星球上的库珀，通过墨菲的视频得知了消息。但又从另一位宇航员那里得知，他们附近有一个老化的黑洞，从中有望拿到数据。
离开第二颗星球后，余下资源不足以返回地球，他们只能去第三颗星球。
在飞行接近黑洞之际，他们射出机器人，让他去黑洞收集数据。
为了让另一位宇航员逃离黑洞引力，库珀与空间站分离，也落入黑洞。
然而当飞艇摧毁后，库珀落入了一个第五维超正方体中。
在这里他看到了过去。
他明白了原来创造超正方体、放置虫洞的是未来的人类。
也意识到曾经在沙暴中，以莫尔斯电码形式传递向他宇航局坐标的，正是他自己。
也就是说，是未来的人类，在拯救他们。他又在引导过去的自己。
于是，他留下二维坐标，引导过去的自己前往宇航局。又把机器人收集到并传给他的数据，传输给女儿。
墨菲成功解出了引力方程，全人类一起乘坐空间站，逃离了地球，在空间站生活。
空间站的人们救下了离开超正方体的库珀。
然而由于时间流速不同，等库珀再次见到女儿时，她已经满头白发，即将离世，她劝说父亲去找最后一名宇航员。
另一边，最后一位宇航员抵达了第三个星球，这个星球正是宜居星球，她带着飞船里5000个受精卵，在那里孤独地等待新生命降临。
影片至此结束。
没有人能确定，库珀有没有抵达第三个星球。或许接下来，他们将会各自发展，攻克技术，成为拯救他们的未来人类……
整个电影当中，着重强调了库珀父女、父子之间的情感。
爱，是一种高维度的存在。
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