Cerca del final de una larga misión de exploración del espacio profundo, la nave espacial USS Palomino regresa a la Tierra. La tripulación está compuesta por el Capitán Dan Holland, el Primer Oficial Teniente Charlie Pizer, el periodista Harry Booth, la científica sensible a la ESP , la Dra. Kate McCrae, el líder civil de la expedición, el Dr. Alex Durant y el diminuto robot VINCENT ("Información vital necesaria centralizada").
La tripulación de Palomino descubre un agujero negro en el espacio con una gran nave espacial cerca, desafiando de alguna manera la atracción gravitacional masiva del agujero. El barco se identifica como el USS Cygnus perdido hace mucho tiempo , el barco que el padre de McCrae sirvió a bordo cuando desapareció. Al decidir investigar, el Palomino se encuentra con un misterioso campo de gravedad nula que rodea al Cygnus . El Palomino se daña cuando se aleja del Cygnus y entra en el intenso campo de gravedad del agujero negro, pero la nave logra regresar al Cygnus y se encuentra capaz de atracarlo . El Cygnus parece abandonado.
La tripulación de Palomino aborda con precaución el Cygnus y pronto se encuentra con el comandante de la nave, el Dr. Hans Reinhardt, un científico brillante. Ayudado por un equipo de drones androides sin rostro y con túnica negra y su robot siniestro Maximilian, Reinhardt explica que ha vivido solo en el Cygnus durante años. Después de que la nave se encontró con un campo de meteoritos y fue desactivada, ordenó a la tripulación humana que regresara a la Tierra, pero el padre de Kate decidió permanecer a bordo y desde entonces ha muerto. Reinhardt luego revela que ha pasado los últimos 20 años estudiando el agujero negro y tiene la intención de volar el Cygnus a través de él. Solo Durant cree que es posible y pide acompañar a Reinhardt en el viaje.