Lena (Natalie Portman) es una profesora universitaria, quien ha pasado todo un año tratando de descubrir el misterio tras la sorpresiva desaparición de su marido, Kane (Oscar Isaac). Cierto día, Kane regresa de la nada a su hogar, pero Lena nota que hay algo extraño en su actitud. Militares llevan a la pareja hasta una base secreta, en donde la doctora Ventress (Jennifer Jason Leigh), por fin, le explica ciertos hechos a Lena.