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In un futuro prossimo, una sonda spaziale senza equipaggio torna da Marte all'orbita terrestre con campioni di suolo potenzialmente contenenti prove di vita extraterrestre. La sonda viene intercettata dalla Stazione Spaziale Internazionale, il cui equipaggio di sei membri recupera i campioni. L'esobiologo Hugh Derry riattiva una cellula dormiente del campione, che cresce rapidamente in un organismo multicellulare che gli scolari americani chiamano "Calvin". Derry si rende conto che le cellule di Calvin possono cambiare la loro specializzazione, agendo contemporaneamente come cellule muscolari, neuronali e fotosensoriali.

Durante un esperimento di Derry, Calvin diventa improvvisamente ostile, avvolgendosi intorno alla mano di Derry e schiacciandola. Calvin scappa poi dal suo recinto e divora un topo di laboratorio, crescendo di dimensioni. L'ingegnere Rory Adams salva Derry, ma Calvin si aggrappa alla sua gamba, inducendo il medico David Jordan a rinchiudere Adams nel laboratorio. Dopo che Adams tenta senza successo di respingere Calvin, quest'ultimo entra nella sua bocca, divorando i suoi organi interni e uccidendolo. Dopo alcuni minuti, Calvin esce dalla bocca di Adams, più grande di prima, e fugge dal laboratorio attraverso un condotto antincendio.

L'equipaggio tenta di informare la Terra della situazione, ma il sistema di comunicazione della stazione si surriscalda, interrompendo il contatto con la Terra. Il comandante della ISS Ekaterina Golovkina effettua una passeggiata spaziale per trovare e risolvere il problema, che si rivela essere Calvin. Calvin attacca Golovkina e rompe il sistema di raffreddamento della sua tuta spaziale. Mentre la tuta si riempie di refrigerante, Golovkina si dirige verso la camera di compensazione. Lei e l'equipaggio si rendono conto che Calvin rientrerà nella stazione se la lasceranno entrare, quindi sceglie di rimanere fuori e annega nella sua tuta spaziale.

Calvin tenta di rientrare nella stazione attraverso i suoi propulsori di manovra. L'equipaggio accende i propulsori per farli esplodere, ma consumano così tanto carburante da far entrare la ISS in un'orbita di decadimento, dove brucerà nell'atmosfera terrestre. Il pilota Sho Murakami suggerisce di utilizzare il carburante rimanente della ISS per tornare in un'orbita sicura, anche se questo permetterà a Calvin di rientrare. L'equipaggio si chiude in un lato della stazione e si prepara a far uscire l'atmosfera dall'altro lato per rendere Calvin inattivo. All'insaputa di Derry, un paraplegico privo di sensibilità sotto la vita, Calvin si attacca alla sua gamba e inizia a nutrirsi di lui prima che l'equipaggio finisca di sigillare la sezione in cui Calvin dovrebbe essere contenuto. L'equipaggio scopre che Calvin si nutre di Derry dopo che quest'ultimo muore inaspettatamente. Calvin attacca l'equipaggio, costringendolo a fuggire. Murakami si sigilla in una capsula per dormire, mentre Calvin cerca di entrare. Il medico David Jordan e l'ufficiale di quarantena Miranda North usano il cadavere di Derry come esca per attirare Calvin e intrappolarlo.

Avendo ricevuto una richiesta di soccorso prima del danneggiamento del sistema di comunicazione della ISS, la Terra invia una navicella Soyuz per spingere la stazione nello spazio profondo. Si tratta di una misura di sicurezza per proteggere la Terra, ma Murakami crede che si tratti di un salvataggio e sale a bordo della Soyuz. Viene seguito da Calvin, che uccide l'equipaggio della Soyuz. Si verifica una falla nell'aggancio e Murakami si sacrifica nel tentativo, non riuscito, di intrappolare Calvin nella Soyuz. La Soyuz si stacca e si schianta contro la ISS, facendo decadere nuovamente l'orbita della ISS.

Gli altri sopravvissuti, Jordan e North, ipotizzano che Calvin possa sopravvivere al rientro nell'atmosfera terrestre, quindi progettano di attirare Calvin in una delle due capsule di salvataggio della ISS. Una volta all'interno, Jordan piloterà manualmente la capsula contenente Calvin nello spazio profondo, isolandola e permettendo a North di tornare sulla Terra con l'altra capsula. Jordan conduce Calvin nella sua capsula e si lancia nello spazio mentre North lancia la sua capsula e le due capsule vanno in direzioni diverse. Mentre la capsula di North vola in una direzione, lei registra un messaggio con la scatola nera per avvertire la Terra della minaccia di Calvin. Successivamente, una capsula viene colpita da un detrito, mentre Jordan viene attaccata da Calvin mentre cerca di pilotarla. Alla fine, una delle due capsule atterra in mare e viene trovata da pescatori vietnamiti, mentre l'altra capsula vola via dalla Terra. Quella trovata dai pescatori vietnamiti si rivela essere la capsula di Jordan. Nel frattempo, la capsula di North vola senza controllo nello spazio profondo. Sulla Terra, i pescatori aprono la capsula di Jordan nonostante i suoi avvertimenti, mentre altre barche arrivano sul posto.