فیلم به سوی ستارگان درباره فضانوردی به نام روی مکبرید (با بازی Brad Pitt) است که به لایه های بیرونی منظومه شمسی سفر می کند تا پدر گمشده اش به نام کالیفورد مکبرید (با بازی Tommy Lee Jones) را پیدا کند اما این سفر باعث برملا شدن رازهایی می شود که حیات، طبیعت، موجودیت انسان ها و همچنین موقعیت سیاره زمین ما در کیهان به چالش می کشد و …