Yıldızlara Doğru'te, Roy McBride, yıllar önce uzayda kaybolan babasının izini bulmak için tehlikeli bir göreve çıkıyor. Önce Ay’a gidiyor, burada saldırıya uğruyor ve yolculuğu beklenmedik biçimde zorlaşıyor. Mars’a geçtiğinde, babası H. Clifford McBride’ın hâlâ hayatta olabileceğine dair ipuçlarıyla karşılaşıyor. H. Clifford McBride’a hayat veren Tommy Lee Jones, bu arayışın merkezindeki isim olarak öne çıkıyor. Roy, aldığı bilgilerle Neptün’e doğru ilerliyor ve her adımda babasına biraz daha yaklaşıyor. Peki, sonunda yüzleştiği bu yolculukta Roy, gerçeğe ulaşabilecek midir?