Com uma nave espacial pairando sobre si, um alienígena humanóide bebe um líquido borbulhante escuro, e então começa a se desintegrar. O seu corpo cai em uma cachoeira, e o seu DNA desencadeia uma reação biogenética que origina vida em um planeta - muito provavelmente a Terra.
Em 2089, os arqueólogos Elizabeth Shaw e Charlie Holloway descobrem um mapa estelar entre várias culturas humanas antigas desconexas uma das outras. Eles interpretam isso como um convite de precursores da humanidade, ou "Engenheiros". Peter Weyland, o CEO de Weyland Corporation, patrocina uma expedição científica com a nave Prometheus seguindo o mapa para a lua distante LV-223. A tripulação do nave viaja em sono criogênico enquanto um andróide, David, monitora a viagem e estuda lingüística e culturas humanas.
Em 2093, a tripulação acorda ao se aproximar de um planetóide circulando um gigante gasoso, LV-223. Os tripulantes que nada sabiam sobre a missão são informados que irão buscar os Engenheiros. A Diretora da Missão, Meredith Vickers, os ordena para evitar o contato linguistico e físico para com os alienígenas.
Ao aterrisar, descobrem estruturas geologicas antigas no planeta. Dentro dessas encontram cilindros de pedra, uma estátua monolítica de uma cabeça humanóide e o cadáver de um alienígena grande, pensando ser um Engenheiro. Eles encontram outros órgãos e presumem que a espécie está extinta. David secretamente toma um cilindro para si, enquanto que os cilindros restantes começam a vazar um líquido escuro. Uma tempestade se aproxima rapidamente e obriga a tripulação a retornar a Prometheus, deixando os membros da tripulação Millburn e Fifield presos na estrutura. Elizabeth Shaw pega para si uma cabeça de um engenheiro morto e o leva para a nave. Na nave, o DNA do Engenheiro é comparado e é descoberto que coincide com o dos humanos. Enquanto isso, David investiga o cilindro e descobre uma estrutura parecida com um casulo que possui um líquido preto. Ele infecta Holloway intencionalmente com a substância, e sem saberem, Shaw e Holloway têm relações sexuais.