Berkisah 60 tahun dari sekarang, Film ini mengisahkan tentang usaha manusia mencari planet yang mungkin dijadikan tempat tinggal baru bagi manusia. Bumi disaat itu sudah mulai tidak cocok di huni manusia dan satu satunya tanaman pangan yang ada adalah jagung, tanaman pangan yang lain sudah tidak bisa tumbuh karena perubahan iklim, kondisi tanah dan udara yang sudah tidak sehat bahkan buat manusia sekalipun. Permasalahan yang ada, jagung tidak lama lagi juga tidak bisa bertahan dan akan mati karena kondisi tanah dan atmosfer yang terus berubah, harapan terakhir? Cari planet lain yang bisa ditinggali manusia.
Prof Brand beserta putrinya ( Amelia brand) adalah peneliti di NASA yang sekarang bekerja secara tertutup .Di waktu itu, Hal paling penting adalah makanan, gadet, smarphone dan sejenisnya sudah bukan menjadi hal penting, teknologi hanya digunakan seperlunya saja . Anak anak pun dididik agar menjadi petani mengingat kelangkaan pangan yang terus menerus terjadi.
Suatu ketika setelah badai pasir datang, Cooper mendapati sebuah bilangan biner di depan rak buku milik Murphy. Awalnya, Murphy mempercayai itu merupakan perbuatan dari ‘hantu’, bahkan beberapa bukunya tiba-tiba jatuh sendiri dari rak. Tapi pernyataan itu kemudian disanggah oleh Cooper yang selalu berpikiran rasional dan mengatakan bahwa ‘hantu’ bukanlah hal ilmiah. Dari bilangan biner tadi, Cooper mendapatkan sebuah koordinat. Bersama dengan Murphy, ia berangkat menuju tempat yang ditunjukkan oleh koordinat tadi. Awalnya, Cooper dianggap penyusup oleh robot bernama TARS, tapi kemudian datanglah Dr. Amelia Brand (Anne Hathaway) yang kemudian mengajaknya ke ruang pertemuan yang di sana ada ayahnya, Prof. Brand (Michael Caine). Prof. Brand sengaja membangun NASA secara rahasia dalam proyek peluncuran pesawat Ranger untuk mencari planet yang penuh dengan sumber daya yang dapat digunakan dan ditempati oleh manusia. Cooper pun dipilih oleh Prof. Brand untuk terlibat dalam misi Lazarus. Meski awalnya Cooper sedikit keberatan, tapi Prof. Brand berhasil meyakinkannya. Bagaimanakah kelanjutan petualangan Cooper dan lainnya di luar angkasa ? Serta apa yang terjadi dengan Murph dan Tom ketika harus ditinggalkan oleh Cooper ?