Красная пыль Марса, бесконечная и безжалостная. После жестокой бури команда «Арес-3» вынуждена срочно эвакуироваться, и, посчитав своего товарища Марка Уотни погибшим, улетает с планеты. Но Марк жив. Он приходит в себя один на враждебной пустынной планете, с поврежденным скафандром и без связи с Землей.
Оказавшись в ловушке, Уотни не сдается. Используя свои знания ботаника и инженера, он начинает невероятную борьбу за выживание. Он превращает жилой модуль в ферму, выращивая картошку в марсианском грунте, и изобретает способы добычи воды и воздуха. Его остроумие и упрямство — его главные инструменты. Тем временем на Земле сотрудник НАСА Венкат Капур, анализируя спутниковые снимки, обнаруживает признаки жизни на Марсе. В агентстве начинается лихорадочная операция по спасению, где директор Тедди Сандерс, руководитель полетов Митч Хендерсон и вся команда «Арес-3», включая командира Мелиссу Льюис, разрываются между рисками, бюджетом и жизнью своего друга.
Пока Земля ищет способы доставить припасы, Марк своими силами восстанавливает связь. Диалог через миллионы километров налажен. Но каждая маленькая победа — за ней следует новая катастрофа: взрывы, неурожаи, аварии. Чтобы спасти Уотни, команде на Земле и экипажу «Гермеса», который уже летит домой, приходится пойти на беспрецедентный и опасный маневр. Мелисса Льюис и ее команда принимают решение развернуться обратно к Марсу.
Финальная гонка со временем и законами физики разворачивается на орбите красной планеты. Марк, оставшийся без надежного транспорта, должен добраться до места встречи, а его товарищи — поймать его в буквальном смысле на лету. Это отчаянная авантюра, где наука, человеческая изобретательность и воля к жизни сталкиваются с бездушным космосом.