Eine mysteriöse Kraft reißt den Mond aus seiner Umlaufbahn und es bleibt nicht viel Zeit, um die Kollision von Erde und Mond zu verhindern. Während NASA-Offizierin Jo Fowler (Halle Berry) verzweifelt nach einem Ausweg sucht, hat ihr in Ungnade gefallener Ex-Kollege Brian Harper (Patrick Wilson) mit Familien-Problemen zu kämpfen. Als der Astro-Experte und Verschwörungstheoretiker K.C. Houseman (John Bradley) an Harper herantritt, wird dieser aber nicht nur auf die drohende Katastrophe aufmerksam, sondern sieht sich auch mit seiner Erfahrung aus einer früheren Weltraum-Mission bestätigt: Irgendwas stimmt ganz und gar nicht mit dem Mond – und das abgesehen davon, dass der Erdtrabant die Erde zu zerstören droht. Inzwischen regnet es auch schon riesige Mondbrocken auf die Erde und als Jo Fowler mit ihrem NASA-Team nicht mehr weiterkommt, holt sie kurzerhand Brian und K.C. ins Boot. Gemeinsam setzen sie die Puzzle-Stücke rund um das Mond-Mysterium zusammen und brechen zu einer waghalsigen Mission ins All auf, um den Untergang der Welt zu verhindern…