ui trasmette il signor Edmunds, i cui dati sarebbero più promettenti. Cooper, però, si rifiuta di obbedire, affermando che la donna lo ha scelto soltanto perché innamorata dello scienziato; dunque, il gruppo si dirige verso il pianeta del dottor Mann, che sta ancora trasmettendo, incoraggiati, inoltre, dalla maggiore distanza dal Gargantua. Trovano l'uomo ancora in stasi criogenica, in un mondo totalmente ghiacciato e inospitale. Mentre parlano con lo scienziato, ricevono un messaggio da Murph, in cui la ragazza spiega che il dottor Brand non aveva preso in considerazione l'idea di salvare le attuali generazioni in quanto impossibilitato dalla gravità, domandandosi se suo padre fosse consapevole di questo fatto e se avesse quindi deciso di abbandonarla. Mann afferma di esserne sempre stato al corrente, ma il resto della squadra è sconvolto. Cooper e Mann, nonostante ciò, partono in esplorazione del pianeta, ma ad un certo punto, Mann toglie la ricetrasmittente a Cooper e lo aggredisce, per poi lasciarlo a morire, dichiarando di averli condotti lì, inviando dati falsamente ottimistici, solo per salvarsi, rubando la loro nave e tornando a casa; per altro, il corpo celeste su cui si trovano è inabitabile. Cooper, aggredito dal collega, riesce a riprendere la sua radiotrasmittente e ad avverte la Brand, che lo salva in tempo. Romilly, però, muore nell'esplosione della base di Mann, causata dallo stesso, che riesce a fuggire con la loro navetta. Gli ultimi due scienziati rimasti inseguono l'uomo usando il suo precedente mezzo di trasporto. Cercando di forzare l'attracco della navetta all'Endurance, Mann finisce con il provocare un'esplosione che danneggia gran parte del velivolo. Cooper riesce ad attraccare, e assieme ad Amelia riparte. Arrivati nei pressi del Gargantua, di cui intendono sfruttare il campo gravitazionale per aumentare la velocità senza sprecare il poco carburante a disposizione, Cooper assieme a TARS si sacrifica decidendo di buttarsi nel buco nero, per alleggerire l'Endurance e permettere alla Brand di raggiungere il pianeta di Edmunds e terminare la missione.
Intanto, sulla Terra, Murph ha dei problemi con il fratello Tom, cui è già morto un figlio a causa delle gravi condizioni ambientali. La ragazza, assieme ad un amico, medico, tenta di portare la moglie ed il figlio alla NASA per poterli curare, ma Tom si rifiuta categoricamente. Dopo averlo distratto, Murph sale in camera sua e trova l'orologio che il padre le aveva dato prima di partire. In quel momento, allo scopo di raccogliere i dati del buco nero e trovare una soluzione per salvare l'umanità, Cooper si getta dentro Gargantua assieme a TARS. Nel momento stesso in cui la navicella si trova in condizioni critiche per via dei collassi gravitazionali Cooper si eietta all'esterno finendo nel nulla assoluto. Continua a cadere finché non accede ad un enorme tesseratto, un solido spaziale quadridimensionale generato da "Loro", da cui può vedere la stanza di Murph attraverso i vari anni, con la quarta dimensione del tempo. Mentre si accorge di poter interagire con la stanza di Murph riesce a mettersi in contatto con TARS, anch'egli presente in quel luogo trascendentale con lui. Cooper teorizza che quelli che chiamavano "loro" non sono altro che gli esseri umani del futuro. Scopre che è sempre stato lui il "fantasma" nella stanza della figlia poiché lui nel tesseratto può interagire parzialmente con la gravità (unica cosa che può passare invariata nei buchi neri) nella stanza della figlia; usando questo collegamento, crea il campo gravitazionale che avrebbe condotto i due alla NASA. TARS raccoglie tutti i dati possibili sui campi gravitazionali e successivamente, Cooper altera il ticchettare dell'orologio regalato a Murph, in modo da darle le informazioni relative alla singolarità del buco nero attraverso il codice morse, un dato necessario per completare i suoi studi. La scienziata se ne rende conto e, successivamente, decifra il codice, risolve l'equazione dei campi gravitazionali e trovando quindi il modo che permetterà a tutti di lasciare la Terra sfruttando quei suddetti campi per portare enormi masse di persone nello spazio.
Cooper viene espulso dal tesseratto nei pressi di Saturno, dove TARS invia un segnale d'aiuto che viene colto tempo dopo da un'astronave lì vicino che recupera il robot e l'astronauta prima che finisse l'ossigeno. Risvegliatosi in un ospedale, scopre di trovarsi su una stazione spaziale che sta conducendo il resto dell'umanità su di un pianeta abitabile trovato, sfruttando wormhole, anni prima e dove l'umanità ha ricominciato a vivere. Questo lascia intendere che, con la scoperta di come sfruttare i campi gravitazionali, negli anni successivi alla missione dell'Endurance siano state inviate molte più navi alla ricerca di pianeti abitabili, che infine hanno trovato riuscendo a compiere il piano A. Cooper, più tardi, incontra sua figlia, ormai divenuta molto anziana (la manovra usata per circumnavigare Gargantua è "costata" 51 anni), in un letto d'ospedale. Murph gli dice di raggiungere la Brand sul pianeta dove si era diretta prima che Cooper si buttasse nel buco nero. Visto che era impossibile mandare dati dal pianeta di Edmunds alla terra, Brand si deve essere ibernata e quindi si trova ancora lì. Cooper ruba una navicella e si dirige, assieme a TARS, verso il pianeta di Edmunds per prenderla e portarla verso la nuova casa dell'umanità.