載人航天宇宙飛船阿瑞斯3號成功抵達火星，誰知一場破壞力極其巨大的風暴向宇航員們襲來，阿瑞斯3號被迫中斷任務緊急返航。撤離途中，宇航員馬克·沃特尼（馬特·達蒙飾）被飛船上吹落的零件擊中，由于生還希望渺茫，隊友們只得匆匆返航，并向世人宣告他已犧牲的事實。出乎意料的是，馬克以極低的概率活了下來。他躲進駐火星的航天基地療傷。下一次火星任務要等到四年后，而基地內的補給僅夠他維持31天。短暫的絕望后，馬克決定利用有限的食物在火星土壤中種植作物維持生命，并通過改造通訊設備與地球取得聯系。NASA發現馬克生還后，聯合多國航天機構啟動復雜救援計劃，其隊友也主動參與營救行動。最終馬克在火星駐留561天后，成功搭乘隊友駕駛的接應飛船返回地球。影片改編自安迪·威爾的同名科幻小說。