В 2112 году астронавт Сэм Белл дорабатывает последние дни трехлетней одиночной вахты на Луне. Сэм живет на лунной базе, расположенной на обратной стороне Луны, а общается лишь с роботом ГЕРТИ. Связь с землей осуществляется лишь с помощью сообщений, которые приходят с большой задержкой, так как ретранслирующий спутник был поврежден. Изредка Сэм получает видео-сообщения от своей жены и маленькой дочери.
За две недели до окончания срока вахты герой попадает в аварию, столкнувшись с модулем. Мужчина просыпается в медицинском отсеке и совершенно не помнит об аварии. Вскоре он начинает подозревать, что его обманывают, и отправляется на место аварии, где находит своего двойника, который жив и утверждает, что является настоящим Сэмом Беллом.
Их отношения не ладятся, что приводит к драке. Но вскоре они выясняют, что оба являются клонами человека, который живет на Земле. На станции есть несколько капсул, в которых находятся еще клоны, которые должны просыпаться каждые три года или при гибели предшественника. При этом, если старый клон еще жив, то его уничтожают под видом отправки домой. Также они понимают, что связь с Землей блокируется намеренно, но у клонов получается восстановить сигнал, после чего они узнают, что их жена умерла, а дочери уже 15 лет.
С Земли в это время высылают команду, чтобы разобраться в возникшей ситуации и убить клонов, которые знают слишком много. Второй Сэм приказывает ГЕРТИ пробудить третьего клона. Он уговаривает первого Сэма убить новичка, но первый Сэм против убийства себеподобного. Но состояние первого клона ухудшается, и становится ясно, что лететь домой должен второй. Первый Сэм врезается в генератор помех, жертвуя своей жизнью, а второй возвращается на Землю, где после этого разгорается скандал, в котором компанию «Лунар» обвиняют в злоупотреблении клонированием.
Отзывы