La NASA a mis sur pied la mission Arès III sur la planète Mars, à laquelle participe six astronautes chevronnés. Mais l'expédition est prise dans une violente tempête de sable et le commandant Melissa Lewis ordonne un décollage d'urgence et l'abandon de la mission. Heurté par un débris, Mark Watney, l'un des astronautes, disparaît. Le vaisseau quitte la «planète rouge» sans Mark, que tous ses coéquipiers croient mort. Mais l'astronaute, toujours en vie, parvient regagner le camp de base, prévu pour tenir une trentaine de jours seulement. Les secours sont à 225 millions de kilomètres et il faudrait attendre au moins quatre ans avant la prochaine mission habitée.