Dans leur vaisseau spatial Dark Star, chargé de régulariser la bonne marche des planètes, au besoin en éliminant celles qui sortent de leur orbite, les quatre astronautes Doolittle, Talby, Finback et Boller demandent vainement des instructions à la terre depuis la mort de leur commandant. Pourtant, chacun n'en continue pas moins de vaquer à ses occupations habituelles, A bord, depuis vingt ans que dure le voyage, l'indifférence et la solitude ont remplacé l'enthousiasme et la fraternité des débuts. Seuls les incidents mécaniques viennent maintenant créer la surprise, tel ce dérèglement du système laser qui provoque bientôt la mise à feu d'une bombe. Malgré ses capacités et son expérience, l'équipage ne parvient pas à réparer l'avarie, de sorte que la bombe finit par exploser, épargnant seulement Doolittle et Talby, sortis du vaisseau quelques instants auparavant, l'un volontairement, l'autre tout à fait fortuitement, mais tous les deux perdus à jamais dans l'espace.