Rządowa agentka Eva Stratt zrekrutowała go do programu badania astrofagu, a następnie zmusiła do udania się w podróż bez powrotu statkiem kosmicznym Hail Mary. Celem lotu jest Tau Ceti, jedyna gwiazda odporna na astrofagi. Grace musi odkryć czemu zawdzięcza ona swoją odporność, co pozwoliłoby być może na uratowanie Słońca i ludzkości. W trakcie podróży Grace napotyka obcy statek kosmiczny, w którym żyje kosmita w kształcie skały. Nadaje mu imię Rocky i opanowuje komunikację z nim w oparciu o maszynę z tłumaczeniem automatycznym. Sukcesywnie się zaprzyjaźniają i współpracują, by uratować swe planety.
Obsada i postacie thumb|264x264px|Ryan Gosling, odtwórca roli Rylanda Grace’a i jeden z producentów filmu Ryan Gosling jako Ryland Grace, nauczyciel i dawny biolog molekularny Sandra Hüller jako Eva Stratt, dowodząca misji Hail Mary jako Rocky, kosmita, który nawiązuje znajomość z Rylandem jako alternatywny głos Rocky’ego (cameo) Meryl Streep jako alternatywny głos Rocky’ego (cameo) jako Carl, ochroniarz Ken Leung jako Yao Li-Jie, dowódca statku Hail Mary jako Olesya Ilyukhina, inżynier na statku Hail Mary jako Mary (głos), komputer na Hail Mary jako Martin Dubois, naukowiec na Hail Mary jako Annie Shapiro, naukowiec na Hail Mary jako doktor Browne jako doktor Li