Gelecekte, dünya fosil yakıtların tükenme noktasına gelmişken, Cloverfield Uzay İstasyonu'nda farklı ülkelerden gelen bilim insanları yeni bir enerji kaynağı keşfetmek için çalışıyor. CERN'deki gibi bir atom çarpıştırıcısı kullanarak karanlık maddeyi ortaya çıkarmayı hedefliyorlar. Aylar süren deneyler ardı ardına başarısızlıkla sonuçlanıyor ancak bir gün, denemelerin sonuna yaklaşırken beklenmedik bir olay meydana geliyor. Ekipten bir üye kayboluyor ve bilgisayar sistemleri, duvarların içinde birinin var olduğunu gösteriyor. Bulunan kişi, daha önce hiç karşılaşmadıkları bir kadın ve kaptan Hamilton'u tanıyor. Sonradan fark ediyorlar ki, son denemede yaşanan aksaklık, onları paralel evrenlerden birine geçirmiş.