Durante uma missão tripulada a Marte, o astronauta Mark Watney é dado como morto após uma forte tempestade e deixado para trás pela sua tripulação. Contudo, Watney sobreviveu e vê-se isolado no planeta hostil. Com os mantimentos a escassear, tem de confiar na sua ingenuidade, inteligência e ânimo para subsistir e encontrar uma maneira de sinalizar à Terra que está vivo. A milhões de quilómetros de distância, a NASA e uma equipa de cientistas internacionais trabalham incansavelmente para trazer "o marciano" para casa, enquanto seus colegas de equipe planeiam simultaneamente uma missão de resgate ousada, se não impossível.