El astronauta Mark Watney, botánico e ingeniero mecánico, es dado por muerto y queda atrapado en el planeta Marte cuando la tripulación del Ares 3, a causa de una emergencia, debe evacuar su lugar de aterrizaje y regresar a la Tierra. Sin su tripulación, se ve obligado a sobrevivir y encontrar la forma de regresar a la Tierra, antes de que se le agoten los suministros. Mientras sus compañeros astronautas piensan que ha muerto, la N.A.S.A. descubre, a través de un satélite, que sigue vivo, y comienza a trabajar sobre su rescate, ocultándoselo al resto de la tripulación.