后终决定前往曼恩星。
同时墨菲已成长为与库珀离开地球时相同的同龄，她加入了美国国家航空航天局协助布兰德教授解开拯救地球人类所需要的重力方程。
但教授在健康恶化弥留之际向墨菲承认A计划只是个谎言，不可能实现。
另一方面，科学家周（周润法饰）被众人从人工睡眠中唤醒后表示，方程因缺乏黑洞引力奇点的数据而无法完成，因此永恒号的真正目的并非拯救地球人类。
库珀因此十分愤怒与懊悔，打算放弃项目、回到地球寻找家人。
在稍后的营地寻找任务中，周破坏了库珀的太空面罩并表示所有宜居数据均为他一手创造的假数据，目的是希望国家航空航天局能派人前来救他。
周留下待死的库珀后夺取漫游者号前往永恒号，同时罗米利试图从被曼恩拆解的机器人奇普中取得探测资料，却触动了周设下的陷阱引发爆炸身亡。
艾米莉亚救回即将因吸入过多氨气而窒息的库珀，二人乘坐降落艇追赶周。
周在与永恒号并未完全对接成功的情况下打开气闸，产生的失控减压造成爆炸使他身亡，并导致永恒号失控旋转，库珀却成功对接永恒号使其稳定下来。
永恒号上的资源已不足以返回地球，因此二人驶向“卡冈图雅”，射出塔斯让它收集引力奇点的数据，在接收数据传送回地球后以重力助推前往埃德蒙斯星实行B计划。
为减少永恒号的质量让艾米莉亚逃生，库珀让自己驾驶的漫游者号于耗尽燃料后分离并进入黑洞。
但在漫游者号被毁弹射逃生后，库珀发现自己身处一个非线性流动的第五维度超正方体。
库珀至此明白了未来超越了时空并进化到较高文明的人类创造了四维超正方体和虫洞以拯救过去的人类，也明白自己亦是墨菲儿时遇上的幽灵、引导自己参与拉撒路项目（这是一个命定悖论）。
库珀把塔斯取得的黑洞数据以引力波透过墨菲的手表传送给她。
成人墨菲在回忆此事时终于发现了父亲的讯息，她完成了布兰德教授的方程使人类得以离开地球，前往环绕着土星运行的空间站居住。
四维超正方体空间在数据传送完毕后关闭，库珀被送离虫洞回到土星附近，被土星宇宙殖民地人员救起。
此时他已离开地球91年，理论上而言已是124岁。
库珀在空间站上与年老垂死的女儿墨菲重逢，但墨菲不欲父亲目睹自己离世而让他离开，
…。。