Astronaut Sam Bell (Sam Rockwell) ist allein im Weltall. Schon seit fast drei Jahren trägt er auf dem Mond "Selene" auf einer Raumstation zur Energieversorgung der Erde bei, er überwacht den Abbau von Helium-3. Seine einzige Gesellschaft: GERTY, der Bordcomputer. Es herrschen also perfekte Voraussetzungen, um langsam dem Wahnsinn anheim zu fallen, da nützt auch die Kommunikation mit den Liebsten per Video und ein gut ausgestattetes Entertainment-Center wenig. Als Sam nach einer Kontrollfahrt verletzt auf der Station aufwacht, beginnt er sich Fragen zu stellen, deren Beantwortung beunruhigend ausfällt, spätestens, als sein Ersatz ankommt: Ein Klon von ihm selbst. Ob seine Rückkehr auf die Erde jemals geplant war? In GERTY findet Sam überraschenderweise einen - teils - wohlwollenden Komplizen …