Une équipe menée par les scientifiques Elizabeth Shaw et Charlie Holloway débarque sur une planète lointaine après un voyage de deux ans, pendant lequel l'androïde David a pris soin de l'équipage placé en état d'hibernation à bord du vaisseau Prometheus. Croyant trouver les responsables de la vie sur Terre, les scientifiques débutent leurs recherches dans un sanctuaire abandonné où ils découvrent d'étranges créatures extraterrestres. Lorsque des membres d'équipage son attaqués, les responsables de l'expédition réalisent que leurs recherches pourraient mener à leur perte. Et David semble aussi avoir une mission à accomplir de son côté.