时间来到2050年，地球上的现代文明的迅速发展和人口数量的激增，却让地球面临了巨大的负担。这个曾经美丽的星球已经无法满足人类的居住需求。为了寻找新的生存之地，科学家们将目光转向了与地球最为相似的火星。在过去的几十年里，科学家们不断向火星发射无人飞船，试图利用现代科技改善火星上相对恶劣的居住环境。然而，当一切初见成效之时，火星上突然出现了一些机器的干扰，使得移民火星的计划不得不暂停。地球的状况越来越令人担忧，为了尽快解除干扰，由凯特·鲍曼（凯瑞-安·莫斯饰）和罗比·加莱尔（方·基默饰）等顶尖科研人员组成的探险队被派遣前往人类从未涉足的火星。他们的旅程从一开始就充满了艰辛，队员们不仅要面对恶劣的外星环境，还要经受友谊和信任的巨大考验……
