Lors d'une expédition sur Mars, l'astronaute Mark Watney (Matt Damon) est laissé pour mort par ses coéquipiers après une violente tempête. Mais Mark a survécu et il est désormais seul, sans moyen de repartir, sur une planète hostile. Pour survivre, il va devoir repousser ses limites et trouver à tout prix un moyen de contacter la Terre.