Im Jahr 2077 ist die Welt nach einem verheerenden Krieg mit Ausserirdischen unbewohnbar und die Menschen sind auf den Saturnmond Titan umgesiedelt. Jack Harper „Tech-49" (Tom Cruise) hält mit seiner Partnerin Victoria (Andrea Riseborough) vor Ort im Kontrollturm 49 die Stellung und sichert den Abbau von Wasserstoff auf der Erde. Gemeinsam mit Drohnen überwachen sie die Anlagen und schützen diese vor einigen zurückgebliebenen Plündern. Koordiniert wird alles von der Kommandantin Sally von der Raumstation „Tet" aus. Obschon ihnen, zu ihrer eigenen Sicherheit, das Gedächtnis gelöscht wurde, hat Jack ständig Flashbacks und träumt von einer unbekannten Frau. Er fühlt sich, im Gegensatz zu seiner Partnerin Victoria, auch sehr mit der Erde verbunden und hat Angst vor dem Umzug auf Titan. Bei einem Patrouillenflug beobachtet Jack den Absturz von einem unbekannten Raumschiff und findet vor Ort Überlebende in Schlafkapseln. Eine der Personen identifiziert er als die unbekannte Frau aus seinen Träumen und kann sie vor der Zerstörung durch die Drohnen retten. Später werden die beiden aber von Plünderern entführt und erfahren von ihnen die Wahrheit über Tet: Die Menschen haben den Krieg gegen die Ausserirdischen in Wahrheit gar nicht gewonnen und die Erde wird von Tet leer geplündert. Jack wird klar, dass sie als Handlanger menschliche Klone einsetzt, als er auf Tech-52, einem identischen Ebenbild von sich selbst trifft. Die Überlebende heisst Julia Rusakova Harper und war in der Zeit vor der Alieninvasion die Ehefrau von Jack. Gemeinsam schliessen sie sich den Widerstandskämpfern an und planen die Zerstörung von Tet.