在一艘飞往黑洞的宇宙飞船上，一群被判死刑的罪犯被赋予太空英雄般的使命，去为地球寻找替代能源。囚犯之间的性活动被严格禁止，只能通过飞船上的"盒子"装置来缓解生理冲动。其中，Dibs博士(朱丽叶·比诺什饰)将每个囚犯当作实验动物对待，并疯狂致力于通过人工授精来制造婴儿，然而这些实验却一直没有成功，直到她偷偷取得奉行禁欲生活的Monte(罗伯特·帕丁森饰)的精液...
一群正在服死刑的罪犯被派往太空执行从黑洞中提取替代能源的任务。迪布斯博士将每个囚犯都当作实验小白鼠来对待。她一心想通过人工授精在太空中创造一个孩子，但尚未成功。禁止囚犯之间发生性行为。船上配备了“盒子”，这是一个小房间里的装置，船员们痴迷地用它来自慰。迪布斯医生给乘客服用镇静剂。迪布斯在船上是因为她在自杀前谋杀了自己的孩子和丈夫。蒙特，唯一的独身者囚犯拒绝迪布斯的性挑衅。蒙特因谋杀一名朋友而被判无期徒刑，而这名朋友还杀死了他小时候的狗。蒙特在船上唯一的朋友是切尔尼，他被船上的花园所吸引，因为它让他想起了地球。
怀孕的囚犯艾丽卡生下了一个婴儿，但婴儿随后也去世了。船长钱德拉因辐射而患上白血病，并在被迪布斯安乐死之前中风。一天晚上，男囚犯埃托雷试图强奸博伊斯。飞行员南森介入，但埃托雷攻击并制服了她。蒙特赶到，将埃托尔从博伊斯身上扔下来，并殴打了他。当蒙特带着博伊斯去接受治疗时，明克在走廊里刺死了埃托雷。迪布斯开始将每个囚犯服用的镇静剂剂量加倍，随后潜入蒙特的牢房并在他服用镇静剂时强奸了他。然后她注射他的 精液博伊斯生下了迪布斯非常宠爱的健康孩子，但蒙特并不知道他就是孩子的父亲。
当飞船接近黑洞时，南森准备驾驶航天飞机绕行它。在其他囚犯不知情的情况下，博伊斯用铲子杀死了南森并取代了她。航天飞机穿过分子云，分子云改变了它的轨迹并使其潜入黑洞，博伊斯在黑洞中因意大利面条化而爆炸，物体在非常强的非均匀引力场中拉伸和水平压缩成细长的形状。明克后来袭击了迪布斯并伤害了她，但随后被蒙特杀死。迪布斯告诉蒙特，孩子是他的，然后将自己弹入太空。切尔尼自杀了，蒙特按照他的意愿把他埋在花园里。现在，蒙特是唯一幸存的囚犯，他从船上的太平间取出尸体，给他们穿上宇航服，然后将他们释放到太空中。
蒙特努力抚养孩子，他给孩子取名威洛。他试图修理飞船，但头盔扬声器中传来她疯狂的叫声，导致他掉落了一个工具并在太空中丢失。很久以后，当威洛成长为青少年时，他们遇到了另一艘与他们自己的船相似的船。蒙特登上了这艘船，却发现船上载着一些靠互相残杀而幸存下来的流浪狗。威洛恳求蒙特带一只回来，但他拒绝了，这意味着污染可能会使它们生病或死亡。飞船靠近黑洞，威洛说服蒙特与她一起登上航天飞机并执行彭罗斯过程如果成功的话，应该可以将它们弹射远离黑洞。蒙特不再穿着宇航服，拉着威洛的手，他们一起走向一个越来越大的黄色光源，将他们包围起来。