Im Jahr 2047 bricht das Bergungsraumschiff Lewis & Clark zu einer geheimen Rettungsmission in der Nähe des Planeten Neptun auf. Der mitgereiste Wissenschaftler Dr. Weir erläutert erst nach der Ankunft Captain Miller und dessen Mannschaft das Ziel des Unternehmens: Sie sollen die Event Horizon (deutsch: Ereignishorizont) bergen, ein seit dem Jahr 2040 verschollenes Raumschiff, das die Grenzen des Sonnensystems erforschen sollte und über einen neuartigen Antrieb verfügt, der ein künstliches Schwarzes Loch erzeugt und dem Schiff dadurch ermöglicht, den Weltraum quasi mit Überlichtgeschwindigkeit zu durchqueren.
Die Mannschaft entdeckt die verschollene Event Horizon in der Umlaufbahn des Neptun treibend. Beim Scan nach Überlebenden finden sich unerklärliche Biosignale: nicht lokalisierbare unbestimmte Mikroreste von Lebensformen, die über das ganze Raumschiff verteilt sind. Ein Bergungsteam geht an Bord und findet das Schiff verlassen vor. Bald stellt sich heraus, dass alle Besatzungsmitglieder tot sind; offensichtlich haben sie sich gegenseitig getötet. Das defekte Videologbuch des Schiffes wird wiederhergestellt, in einer kurzen beschädigten Videosequenz sieht man erst Startvorbereitungen, eine Stellungnahme des Kommandanten zur Forschungsmission und plötzlich sich gegenseitig zerfleischende Besatzungsmitglieder.
Nach und nach kommt die Besatzung der Lewis & Clark dem Geheimnis der Event Horizon auf die Spur und sieht sich mehr und mehr mit ihren eigenen Ängsten konfrontiert. Nachdem die ersten Besatzungsmitglieder von grauenhaften Visionen in den Tod getrieben worden sind und die Lewis & Clark durch einen Sabotageakt zerstört worden ist, erkennt Weir, dass die Event Horizon durch das Schwarze Loch in eine andere Dimension geflogen ist, die chaotisch und voller Gewalt ist. Dort wurde sie auf unerklärliche Weise transformiert, in eine Art intelligentes, bösartiges Wesen, das die Fähigkeit hat, die schlimmsten Ängste aller Menschen an Bord real werden zu lassen.
Captain Miller wird von erwachten Erinnerungen an einen Untergebenen gequält, den er vor Jahren in einem brennenden Schiff zurücklassen musste, um die restliche Besatzung zu retten. Er versucht nun, die Event Horizon zu zerstören. Obwohl Weir, der von dem Raumschiff inzwischen völlig vereinnahmt wurde und nicht mehr Herr seiner selbst ist, ihn davon abhalten will, kann der hintere Teil des Schiffes, auf dem sich der Gravitationsantrieb befindet, abgesprengt werden, und fliegt daraufhin durch das von Weir kurz davor geöffnete Schwarze Loch. Lieutenant Starck kann mit zwei Besatzungsmitgliedern im Vorderteil des Schiffes entkommen und wird nach einer Rückreise von 72 Tagen durch eine Rettungsmannschaft geborgen.
Ein Mitglied dieser Rettungsmannschaft öffnet sein Helmvisier, und darunter sieht man das grauenhaft mit geometrischen Schnitten entstellte Narbengesicht von Dr. Weir, allerdings in der Form, wie es nur Captain Miller auf dem Maschinendeck wirklich gesehen hat. Dies stellt sich jedoch als Alptraum heraus, aus dem Starck kurz darauf erwacht, woraufhin die wirkliche Rettungsmannschaft zu sehen ist. Während Cooper versucht, Starck zu beruhigen, schließt sich die Luke zum Bergungsschiff.