In der fernen Zukunft berichtet Dr. Samantha Unger (Embeth Davidtz), CEO der Firma „Europa Ventures“, von einer gescheiterten Mission: Eine sechsköpfige Crew von internationalen Astronauten und genialen Wissenschaftlern (u.a. Sharlto Copley, Christian Camargo und Michael Nyqvist) wird im Jahr 2061 auf eine geheime Mission zum vierten Jupitermond mit dem Namen "Europa" geschickt, nachdem viele Jahre zuvor unter dessen Oberfläche Wasser entdeckt wurde. Dort sollen die Wissenschaftler in den Eisbrocken nach möglichen außerirdischen Lebensformen suchen. Nach einem Jahr verlieren sie durch einen technischen Unfall jeglichen Kontakt zur Erde. Das Team will die Mission jedoch zu Ende führen und zeichnet weiterhin den Fortschritt mit Kameras auf. Sie finden neue Nahrungsformen und das Wasser entpuppt sich tatsächlich als flüssig, wodurch all ihre Hoffnungen und ihre Mission erfüllt zu sein scheinen. Die Crew macht sich für die Rückkehr zur Erde bereit, doch plötzlich spielen die Lichtsensoren verrückt und die Bewegungsmelder im Wasser schlagen Alarm...
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