Dark Matter, fizikçi, profesör ve aile babası olan Jason Dessen’in (Joel Edgerton tarafından canlandırılan) bir gece evine dönerken ansızın kaçırılmasıyla başlıyor. Chicago’nun sokaklarında yürürken, hayatının alternatif bir versiyonuna sürüklenir. Farklı hayatlar arasında sıkışıp kaldığında, kendi gerçekliğine geri dönmeye çalışması, mucizeden kısa sürede kâbusa dönüşür. Bu gerçeklik labirentinde, asıl ailesine dönmek ve onları kendi içsel düşmanıyla, yani kendisiyle savaşmak için yürek burkan bir yolculuğa çıkar.