En Pandorum, Dennis Quaid (G.I.Joe, En el punto de mira) y Ben Foster (A dos metros bajo tierra, El tren de las 3:10, Alpha Dog) trabajan en equipo con Cam Gigandet (Crepúsculo, Rompiendo las reglas), Cung Le (Tekken, Fighting, puños de asfalto), la debutante Antje Traue y el director Christian Alvart (Expediente 39, Anticuerpos) para contar la aterradora historia de unos tripulantes que se encuentran encerrados en una nave espacial y se ven envueltos en una persecución a vida o muerte.

Los primeros dos astronautas se despiertan en la cámara de hiper-sueño de una nave aparentemente abandonada. Rodeados de oscuridad y desorientados, el único ruido que oyen es el ronroneo de la panza de la nave. No recuerdan nada: ni quiénes son, ni cuál es su misión. El Teniente Payton (Quaid) se queda en la cabina para guiar por radio a Bower, que investiga las profundidades de la nave. Es entonces cuando descubre el secreto que no son los únicos pasajeros. Hay algo más a bordo de la nave, algo que intenta cazarlos y que está empeñado en acabar con sus vidas. Bower descubre también a otros dos astronautas con los que compartirán su pesadilla (Manh y Nadia). Juntos harán todo lo posible para escapar de los extraños seres que intentan acabar con ellos y para sobrevivir a los oscuros y letales secretos de la nave.