Dans un futur proche, l'astronaute Ryland Grace se réveille d'un coma amnésique. Il se souvient peu à peu qu'il a été envoyé dans le système solaire de Tau Ceti, à 12 années-lumière de la Terre, pour trouver un moyen d'inverser un phénomène d'assombrissement solaire qui pourrait entraîner l'extinction de l'humanité.