À la suite d'un effroyable accident d'avion, une jeune thérapeute, Claire Summers, est chargée d'aider psychologiquement les survivants. Les difficultés qu'éprouve la jeune femme à remplir sa tâche sont encore plus grandes avec Eric, un passager qui refuse son aide et profite de la situation pour chercher à la séduire. Alors que Claire tente de maintenir une distance professionnelle avec Eric, ses autres patients s'efforcent de rassembler leurs souvenirs de la catastrophe, qui ne correspondent pas à la version officielle de la compagnie aérienne. Après avoir évoqué une mystérieuse explosion, les passagers disparaissent un à un, et Claire soupçonne la compagnie d'en être responsable. Résolue à percer le mystère, Claire mène son enquête sur ce qui ressemble de plus en plus à une conspiration, tout en essayant de comprendre qui est vraiment Eric...
En 2154, il existe deux catégories de personnes : ceux très riches, qui vivent sur la parfaite station spatiale crée par les hommes appelée Elysium, et les autres, ceux qui vivent sur la Terre devenue surpeuplée et ruinée. La population de la Terre tente désespérément d'échapper aux crimes et à la pauvreté qui ne cessent de se propager. Max, un homme ordinaire pour qui rejoindre Elysium est plus que vital, est la seule personne ayant une chance de rétablir l'égalité entre ces deux mondes. Alors que sa vie ne tient plus qu'à un fil, il hésite à prendre part à cette mission des plus dangereuses - s'élever contre la Secrétaire Delacourt et ses forces armées - mais s'il réussit, il pourra sauver non seulement sa vie mais aussi celle de millions de personnes sur Terre.