Film ini adalah gagasan 20th Century Fox Pictures dan Scott Free. Dengan studio Fox dan Matt Damon ada didalamnya, dipastikan film ini akan memiliki jalan cerita yang bagus dan menegangkan. Disutradari oleh Ridley Scott.

Sekitar pukul 4.30 pagi waktu setempat, satelit NASA AS menangkap sinyal adanya badai besar diwilayah misi luar angkasa di planet Mars. Badai tersebut mendatangi pesawat antariksa, dengan tim yang masih berada dipermukaan. Sehingga misi yang sudah disiapkan dengan matang dan sedang dalam proses pengerjaan mekanisme standar kehidupan di Mars harus dibatalkan. Misi mereka seharusnya adalah mencoba menciptakan kehidupan baru di planet Mars, dengan membawa begitu banyak peralatan lengkap termasuk perangkat bertahan hidup yang sudah terpasang di permukaan gurun pasir berbatu yang keras di planet Mars.

Selama evakuasi awak, badai terlihat semakin tidak bersahabat, dianggap bahwa tidak mungkin menunggu terlalu lama untuk pesawat cadangan, dan akhirnya membatalkan misi dan kembali ke pangkalan di bumi. 

Saat itu Mark Watney (Matt Damon) merupakan salah satu kru yang ikut dalam tim, terjebak badai dan terpisah dari tim yang sama-sama sedang diburu oleh ancaman badai untuk segera kembali ke pesawat dan membatalkan misi, dan mereka berasumsi bahwa Mark telah tewas karena setelah beberapa kali melakukan kontak, Mark tidak menjawab, dan pesawat segera meninggalkan permukaan Mars, dan Mark tertinggal disana.

Dibutuhkan waktu sekitar 4 tahun untuk mencapai planet Mars yang berjarak lebih dari 140 juta mil atau sekitar 200 juta kilometer, dan Mark Watney berada dalam situasi guncangan jiwa akibat kesendiriannya yang hanya akan mampu bertahan hingga 1 bulan ke depan. Mark sendirian berada di sebuah planet yang demikian besar.

Semua kemampuan dan peralatan yang tersisa di kapal induk dicobanya untuk melakukan perbaikan, dia harus mempertahankan diri, termasuk terus melakukan kontak dengan dunia luar, untuk mendapatkan sinyal barangkali dapat terkirim ke awak pesawat tim sebelumnya atau ke kantor pusat NASA.

Bahkan, di planet yang tak berpenghuni itu, Mark telah mencoba segala usaha untuk tetap hidup, termasuk menanam tanaman di dalam ruang laboratorium yang memang seharusnya disiapkan untuk misi mereka, digunakannya untuk bekal bertahan.

Tidak mudah hidup sendiri dalam sebuah tempat seperti itu, tempat tanpa gravitasi, tanpa oksigen, tak ada makanan dan air. Hingga Mark hampir gila akibat tekanan keadaan yang menimpa dirinya. Banyak kegagalan ditemuinya selama mencoba menghubungkan peralatan yang ada ke kontak di bumi. Hingga suatu ketika setelah waktu yang sudah sangat lama, pesannya diterima di stasiun NASA. Disaat Mark bahkan sudah mulai bisa mengatasi kondisi yang baginya sudah mulai 'terbiasa'.

Sebelumnya pihak jurubicara NASA bahkan enggan untuk menjelaskan apakah ada kemungkinan Mark masih hidup disana atau tidak, tetapi lebih mengarah pada anggapan kalau Mark sudah tidak ada. Namun pesan yang muncul dilayar maskapai ruang angkasa itu mengubah segalanya.

Rekan setimnya merasa bersalah atas kejadian itu, dan mereka ingin melakukan aksi penyelamatan untuk Mark di jarak ratusan juta kilometer. Hal yang sepertinya mustahil untuk dilakukan, apakah mereka akan dengan mudah menyelamatkan Mark dan kembali ke bumi? atau mungkin justru semakin banyak aksi yang lebih dahsyat nantinya, bagaimana cerita selanjutnya, saksikan saja aksi Matt Damon dan Chiwetel Ejiofor dalam film The Martian