载人航天宇宙飞船阿瑞斯3号成功抵达火星，谁知一场破坏力极端巨大的风暴向宇航员们袭来，阿瑞斯3号被迫中止使命，紧迫返航。撤离途中，宇航员马克·沃特尼（马特·达蒙 Matt Damon 饰）被飞船上吹落的零件击中，因为生还希望渺茫，队友们只得匆匆返航，并向世人宣告他已牺牲的现实。出乎意料的是，马克以极低的概率活了下来。他躲进驻火星的航天基地疗伤。下一次火星使命要比及四年后，而基地内的补给仅够他维持31天。短暂的失望后，马克决议使用有限的食物，在这颗空无一人的星球上栽培作物，寻找一线生机。与此同时，地球方面也很快发现马克生还的现实，他们想尽办法布置解救方案。孤军奋战的马克，能否比及救援队伍的到来？