Die beiden Astronauten Bower (Ben Foster) und Payton (Dennis Quaid) erwachen aus dem Tiefschlaf auf dem Raumschiff Elysium, ohne Erinnerung an ihre eigenen Identitäten oder an ihre Mission. Die beiden Männer sind eingesperrt in einem Raum ohne Verbindunsmöglichkeiten zur Außenwelt, sie haben daher keine Ahnung, was mit dem Rest der 60 000 Menschen unfassenden Crew passiert ist.
Bower macht sich schließlich durch einen engen Kabelschacht auf den Weg, um die dringend gesuchten Antworten zu finden. Lansgam kehren dabei auch seine Erinnerungen zurück. Bower wird sich aber noch schneller an seine Fähigkeiten erinnern müssen, denn auf dem Schiff wimmelt es nur so von Mutanten, die am Liebsten Menschenfleisch zu sich nehmen. Was immer auch die Mission der Schiffscrew war, nun zählt nur mehr das nackte Überleben.