Предыстория излагается в шести эпизодах подкаста Helix Station, запущенного 3 ноября 2022 года, где космические наёмники Перси и Кейн (Гвендолин Кристи и Майкл Айронсайд) выслеживают сбежавшего преступника Леннокса.
Действия The Callisto Protocol разворачиваются в далёком будущем, в 2320 году. Пилоты грузового космического корабля Джейкоб Ли (Джош Дюамель) и Макс Бэрроу (Джефф Шайн) выполняют рейс между спутниками Юпитера Европой и Каллисто по контракту Объединённой Юпитерианской Компании (ОЮК, англ. UJC) с неизвестным и чрезвычайно хрупким грузом на борту. Во время спуска на поверхность Каллисто к месту назначения — тюрьме «Чёрная жесть» (англ. Black Iron, рус. Чёрное железо), на борт корабля проникают члены группировки «Внешний рубеж», на которую возлагается ответственность за ряд террористических атак, одна из которых повлекла за собой большое количество жертв в колонии на Европе. Пытаясь убежать от боевиков «Внешнего рубежа», Джейкоб вызывает разгерметизацию корабля, из-за чего тот совершает аварийную посадку неподалёку от колонии. Выживают только Джейкоб и предполагаемый лидер «Внешнего рубежа» Дэни Накамура (Карен Фукухара). Обоих спасает капитан службы безопасности «Чёрной жести» Леон Феррис (Сэм Уитвер), но по приказу директора колонии Дункана Коула (Джеймс Маттис) оба без суда оказываются заключёнными колонии.