科学者エリザベスが、地球上の時代も場所も異なる複数の古代遺跡から共通のサインを発見した。それを知的生命体からのと分析した彼女は、巨大企業ウェイランド社が出資した宇宙船プロメテウス号で地球を旅立つ。2年以上の航海を経て未知の惑星にたどり着いたエリザベスは、冷徹な女性監督官ヴィッカーズ、精巧なアンドロイドのデヴィッドらとともに砂漠の大地にそびえ立つ遺跡のような建造物の調査を開始する。やがて遺跡の奥に足を踏み入れたエリザベスは、地球上の科学の常識では計り知れない驚愕の真実を目の当たりにするのだった……。
西暦2077年。60年前に起きた異星人スカヴからの侵略を食い止めたものの、核兵器によって荒廃してしまった地球。人類の大半は、土星の衛星であるタイタンへの移住を余儀なくされていた。ある日、ジャックは地上パトロールの途中で墜落した宇宙船を発見。その残骸から謎の女性ジュリア・ルサコーヴァ（オルガ・キュリレンコ）を助け出す。目覚めた彼女は何故か会った事も無いジャックの名前を口にする。