宇宙船で宇宙探査の長期ミッション遂行中のミルズ(アダム・ドライバー)が航行中、突如、小惑星帯と衝突して宇宙船が墜落してしまう。乗組員の生存はゼロで、船体もバラバラになって航行不能。どこかに切り離されたと思われる脱出船を探すため、未知の惑星の捜索を開始したミルズは、一人の少女・コアが生存しているのを発見する。しかも、二人が不時着したのは、6,500万年前の地球だった。そして、恐竜を絶滅させたと言われる巨大隕石が、間もなく地球に衝突しようとしていた……。