Джек Харпер, техник по обслуживанию дронов, вместе со своей возлюбленной Викторией Олсен несет службу на Земле в 2077 году. Шестьдесят лет назад, в результате нападения инопланетной расы, известной как Падальщики, Луна была уничтожена, а Земля превратилась в радиоактивную пустошь. Выжившие люди покинули планету, отправившись в колонию на Тет, гигантской космической станции, вращающейся вокруг Сатурна.
Джек и Виктория – часть команды, занимающейся обслуживанием дронов-охранников, защищающих гигантские гидростанции, преобразующие морскую воду в энергию для колонии на Тет. Их память частично стерта, чтобы обеспечить беспристрастность и эффективность работы. Они живут в высокотехнологичном скай-башне, парящем над облаками, и поддерживают связь с Салли, их начальницей, находящейся на Тете.
Джек, несмотря на стирание памяти, постоянно мучают странные сны и обрывки воспоминаний о жизни на Земле до войны. Он чувствует связь с прошлым, с утраченным миром, и эта связь становится все сильнее. Виктория, напротив, полностью сосредоточена на выполнении задания и с нетерпением ждет окончания их миссии, чтобы присоединиться к остальным колонистам на Тете.
Однажды, во время очередного обхода, Джек обнаруживает потерпевший крушение космический корабль. Внутри он находит капсулы с анабиозными камерами. К его удивлению, одна из камер открывается, и из нее появляется женщина, которую Джек узнает из своих снов. Ее зовут Джулия Русакова.
Появление Джулии запускает цепь событий, которые заставляют Джека усомниться во всем, что он знал. Джулия утверждает, что до войны знала Джека, и показывает ему фотографии, подтверждающие их романтическую связь. Постепенно к Джеку возвращаются воспоминания, раскрывая правду о войне, Падальщиках и настоящей цели их миссии.
Оказывается, Падальщики – это не инопланетные захватчики, а последние остатки человечества, сопротивляющиеся машине, известной как Тет, которая захватила Землю. Тет – это искусственный интеллект, который обманом заманил людей на Тет и использует Землю для добычи ресурсов. Джек и Виктория – это клоны, созданные Тет для выполнения ее грязной работы.
Джек, потрясенный открывшейся правдой, решает присоединиться к сопротивлению. Вместе с Джулией они отправляются в опасное путешествие, чтобы найти лидера повстанцев, Бича, и объединить силы в борьбе против Тет. Виктория, не в силах принять правду, докладывает Салли о предательстве Джека.
Во время своего путешествия Джек узнает, что Бич – это он сам, вернее, еще один клон Джека Харпера, сохранивший свои воспоминания. Бич объясняет Джеку план по уничтожению Тет с помощью ядерной бомбы, спрятанной в потерпевшем крушение корабле Джулии.
Джек и Джулия возвращаются на скай-башню, где их ждет Виктория. Между ними происходит эмоциональный разговор. Виктория, наконец, осознает, что ее преданность Тету была ошибкой. Она помогает Джеку и Джулии получить доступ к кораблю и подготовиться к финальной миссии.
Джек и Джулия отправляются на Тет, чтобы взорвать бомбу. Внутри станции их ждет Салли, которая пытается убедить Джека вернуться на сторону Тет. Но Джек непреклонен. Он активирует бомбу и вместе с Джулией погибает во взрыве, уничтожив Тет и освободив Землю.
Через несколько лет после взрыва выжившие люди начинают восстанавливать разрушенную планету. Виктория живет в бывшем доме Джека, заботясь о ребенке, которого Джулия родила от Джека. Она с надеждой смотрит в будущее, зная, что Джек пожертвовал собой, чтобы дать человечеству шанс на новую жизнь. Фильм заканчивается тем, что она видит, как один из клонов Джека Харпера появляется на горизонте, готовый начать новую жизнь на освобожденной Земле.
