公元2200年，人类派出第一艘星际殖民飞船“方舟号”，前往40光年外的新地球。所有船员和殖民者进入深度冬眠，飞船由AI自动驾驶。主角杰克是工程师，本该在到达前十年唤醒，却因系统故障，在飞行过半时提前苏醒了。他发现自己无法再次进入冬眠，必须独自度过余下的50年旅程。更糟的是，他发现飞船因微型陨石撞击而偏离了航线，燃料泄露，无法抵达原定星球。他利用飞船的模拟设备和图书馆学习农业、医疗和工程知识，试图修复飞船并寻找新的可生存目标。在漫长的孤独岁月中，他与AI产生了深厚的“友谊”，并通过AI的数据库看到了地球文明的毁灭。当飞船最终迫降在一颗荒凉但并非完全无生命迹象的星球上时，他已经从一个年轻人变成了一个垂垂老者，人类最后的孩子，在旷野星球上迈出了第一步。
硬科幻外壳下的人文寓言。电影把绝大部分篇幅都给了主角一人在飞船上的生活，将那种侵蚀骨髓的孤独感展现到了极致。主角与AI的互动感人至深。结尾踏足新星球的那一刻，所带来的希望与悲壮感，远超任何特效大片。
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