นักบินอวกาศมาร์ก วัตนีย์ ถูกทิ้งไว้เพียงลำพังบนดาวอังคารหลังจากพายุทรายรุนแรงทำให้ทีมต้องอพยพหนีเอาชีวิตรอด และทุกคนเชื่อว่าเขาเสียชีวิตแล้ว เขาต้องใช้ความรู้ทางพฤกษศาสตร์และวิศวกรรมเพื่อเอาชีวิตรอดบนดาวเคราะห์ที่ไร้สิ่งมีชีวิต ด้วยอุปกรณ์ที่มีจำกัดและอาหารที่กำลังจะหมด เขาต้องคิดค้นวิธีปลูกพืชและติดต่อกับโลกเพื่อหวังว่าจะมีใครสักคนรู้ว่าเขายังมีชีวิตอยู่ ขณะที่องค์การนาซ่าพยายามทุกวิถีทางเพื่อนำเขากลับบ้าน การเดินทางกู้ภัยครั้งนี้กลายเป็นภารกิจที่ท้าทายขีดจำกัดของมนุษย์และวิทยาศาสตร์