Op de vooravond van de ontdekking van een duplicaat van de aarde slaat het noodlot toe en raken de levens van een slimme, jonge astrofysicus en een briljante componist onherroepelijk met elkaar verweven.
In Another Earth streeft Rhoda Williams (Brit Marling), een slimme, jonge vrouw die toegelaten is tot het astrofysicaprogramma van MIT, ernaar om de kosmos te verkennen. Een briljante componist, John Burroughs (William Mapother), heeft net het hoogtepunt van zijn vak bereikt en staat op het punt een tweede kind te krijgen. Op de vooravond van de ontdekking van een duplicaat van de aarde slaat het noodlot toe en raken de levens van deze vreemden onherroepelijk met elkaar verweven.