Barbie vive en Barbieland donde todo es ideal y lleno de música y color. Un buen día decide conocer el mundo real. Cuando el CEO de Mattel se entere, tratará de evitarlo a toda costa y devolver a Barbie a una caja.

El profesor de ciencias Ryland Grace se despierta en una nave espacial a años luz de casa sin recordar quién es ni cómo ha llegado hasta allí. A medida que recupera la memoria, empieza a descubrir su misión: resolver el enigma de la misteriosa sustancia que provoca la extinción del sol. Deberá recurrir a sus conocimientos científicos y a sus ideas poco ortodoxas para salvar todo lo que hay en la Tierra de la extinción... pero una amistad inesperada significa que quizá no tenga que hacerlo solo.