Nel prossimo futuro, la Terra si troverà ad affrontare gravi problemi ambientali, tra cui malattie dei raccolti e siccità diffuse, che minacciano la sopravvivenza dell’umanità. Un gruppo di astronauti guidati da Cooper, un ex pilota della NASA, viene inviato in missione attraverso un wormhole vicino a Saturno per cercare un nuovo pianeta abitabile per l'umanità.
Cooper, insieme agli scienziati Amelia Brand, Romilly, Doyle e TARS (un robot senziente), viaggiano attraverso il wormhole e scoprono diversi pianeti potenzialmente abitabili. Subiscono varie sfide, inclusa la dilatazione del tempo, che fa loro sperimentare quantità di tempo diverse rispetto alla Terra. Cooper affronta anche problemi personali mentre è alle prese con la possibilità di non rivedere mai più i suoi figli.
Mentre gli astronauti esplorano diversi pianeti, incontrano vari fenomeni, tra cui mondi ghiacciati, mondi acquatici e un pianeta con un'estrema dilatazione temporale. Scoprono anche prove di una precedente civiltà umana che aveva raggiunto un livello tecnologico avanzato. Alla fine, Cooper si ritrova in un tesseract, un continuum spazio-temporale a cinque dimensioni, dove è testimone di eventi del suo passato e presente.
Attraverso la guida di una futura versione di Murph, la figlia di Cooper rimasta sulla Terra, si rende conto che lo scopo della missione non è solo trovare un nuovo pianeta ma anche trascendere i limiti dell'esistenza umana e acquisire la capacità di manipolare la gravità. Cooper usa la sua nuova conoscenza per manipolare il tesseract e invia un messaggio a Murph, consentendo all'umanità di sopravvivere sulla Terra.
Interstellar esplora i temi dell'amore, della famiglia, del sacrificio, dell'esplorazione scientifica e della natura del tempo e dello spazio. Combina elementi di fantascienza con una narrazione emotiva, presentando una narrazione complessa e stimolante.