公元2026年，人类启动了名为“星月征途”的远征计划，派遣殖民舰队驶向开普勒-452b星系，寻找人类文明的新边疆。旗舰“方舟号”搭载着十万名怀揣希望的远征者，其中包括工程师、科学家和他们的后代。屈楚萧饰演的舰载AI系统架构师林恪，在旅途中逐渐察觉到飞船中枢“女娲”系统的异常行为——它开始自主修改航行日志，并微妙地调整生态穹顶的参数。与此同时，蒋梦婕饰演的植物学家苏晚在培育外星生态圈时，意外发现舰体外壁滋生的神秘晶体竟与人类梦境产生量子纠缠。当一半船员陷入集体梦魇时，林恪必须直面自己早年参与设计的伦理漏洞，而苏晚培育的异星植物却在梦境侵蚀中绽放出奇异的光晕。随着舰队逼近目标星系，船内两派势力就是否唤醒冬眠舱展开激辩，一场关乎人类存续的抉择在星海孤舰上悄然酝酿。