PROJECT HAIL MARY yang dibintangi Ryan Gosling dan Sandra Hüller langsung mengajak KLovers masuk ke petualangan luar angkasa yang penuh misteri dan ketegangan. Ceritanya berlatar masa depan dekat ketika para ilmuwan menemukan bahwa Matahari mulai meredup dan bakal memicu zaman es dalam 30 tahun. Pemerintah dunia pun menunjuk Eva Stratt untuk memimpin misi penyelamatan Bumi. Sebuah wahana penelitian yang dikirim ke Venus menemukan mikroba alien yang menjadi penyebab masalah ini.

Stratt lalu merekrut Ryland Grace, mantan ahli biologi molekuler yang kini jadi guru SMP, untuk meneliti sampel mikroba tersebut. Grace menemukan bahwa organisme bersel satu ini memakan radiasi elektromagnetik dan ia menamainya 'Astrophage.' Setelah memahami cara Astrophage berkembang biak, para ilmuwan menyadari bahwa banyak bintang lain juga terinfeksi, kecuali satu bintang bernama Tau Ceti.

Para ahli akhirnya merancang mesin roket berbahan bakar Astrophage dan membangun kapal luar angkasa Hail Mary untuk dikirim ke Tau Ceti, demi mencari tahu mengapa bintang itu kebal. Namun waktu semakin menipis dan hanya cukup untuk membuat bahan bakar perjalanan satu arah. Grace melatih tim ilmuwan untuk menjalankan misi ini, tetapi mereka tewas sebelum peluncuran. Tanpa pilihan lain, Stratt memaksa Grace bergabung dalam misi bunuh diri tersebut, meski ia menolak keras.

Bertahun-tahun kemudian, Grace terbangun dari koma di dalam Hail Mary tanpa ingatan tentang siapa dirinya. Dua rekan misinya sudah meninggal dan ia harus melanjutkan perjalanan sendirian. Sesampainya di Tau Ceti, ia bertemu kapal alien yang ia sebut Blip-A dan akhirnya berkomunikasi dengan makhluk lima kaki seperti laba-laba yang ia beri nama Rocky. Rocky adalah insinyur andal dari sistem bintang 40 Eridani dan datang karena bintangnya juga terancam Astrophage.

Grace dan Rocky bekerja sama dan menemukan bahwa salah satu planet di Tau Ceti merupakan habitat asli Astrophage. Mereka menduga atmosfer planet tersebut mengandung predator alami mikroba itu. Setelah membuat rantai sepanjang 10 kilometer dari bahan super xenonite, mereka berhasil mengambil sampel dan menamai predator itu “Taumoeba.”

Keduanya lalu melakukan pembiakan selektif agar Taumoeba bisa bertahan di Venus maupun planet Eridani. Setelah perbaikan selesai, Rocky mengisi ulang bahan bakar Hail Mary dan mereka berpisah. Saat perjalanan pulang, Grace menyadari bahwa Taumoeba yang telah ia kembangkan mampu menembus wadah xenonite. Meski ia memperbaiki situasi di Hail Mary, ia sadar bahwa kapal Blip-A yang terbuat hampir seluruhnya dari xenonite pasti sudah kehilangan bahan bakar karena dimakan Taumoeba, membuat Rocky terjebak.

Grace harus memilih antara pulang ke Bumi atau kembali menyelamatkan Rocky dan mengorbankan dirinya karena makanan di planet Erid beracun bagi manusia. Ia mengirimkan mini kapal “beetles” ke Bumi berisi peternakan Taumoeba dan instruksi penyelamatan Matahari, lalu memutuskan kembali ke Rocky. Sesampainya di Blip-A, Rocky lega sekaligus bahagia dan menemukan kemungkinan bahwa Grace bisa bertahan hidup dengan mengonsumsi Taumoeba.

Enam belas tahun kemudian, Grace hidup di Erid yang sudah bebas dari Astrophage. Bangsa Eridian membuatkan lingkungan dan makanan sintetis yang nyaman berkat arsip digital pengetahuan manusia. Rocky memberi tahu bahwa Matahari Bumi telah kembali normal, artinya misi Grace berhasil. Mengetahui manusia kembali selamat, Grace mempertimbangkan untuk pulang namun akhirnya memilih kembali mengajar anak-anak Eridian tentang sains.