Heidän on ratkaistava arvoitus yhdessä ja löydettävä reitti takaisin Maahan. Musta tähti alkaa, kun Arlandaan lentävä Boeing 777 katoaa jäljettömiin. Avarushallinnon vasta virkaan astuva päällikkö, sairaslomalla oleva agentti ja Nasan asiantuntija saavat tehtävän selvittää, mitä on tapahtunut. Heidät pannaan tiedustelukoneeseen lennolle kohti Taalainmaata, jonka yllä kadonnut matkustajakone viimeksi havaittiin. Mutta mikään ei suju suunnitelmien mukaan, ja pian kolmikko päätyy vihamieliselle vieraalle planeetalle. Musta tähti on elokuvamaisesti kerrottu science fiction -trilleri, mielikuvituksellinen mutta silti realistinen avaruusseikkailu ihmisistä, jotka haaksirikkoutuvat vieraalle planeetalle.