Rumskibet Odyssey 1 har kurs mod Saturn, nærmere bestemt gasgigantens største måne Titan, hvor menneskeheden håber at finde spor af vand. Ombord på rumskibet er kaptajnen Franks (Laurence Fishburne), kommunikationseksperten John (Casey Affleck) og navigatøren Nash. På grund af den lange rejse må besætningen ligge i dvale, men de bliver vækket med 90 dages mellemrum for at tjekke skibets status. Den proces slider hårdt på de tre mænd. Specielt John bliver påvirket, og langsomt begynder hans sind at gå i opløsning.