Mark Watney, Mars'a gönderilen bir astronot ekibinin bir parçasıdır. Ancak, Mars'a inişlerinin hemen ardından meydana gelen şiddetli bir fırtına, Watney'nin ekip arkadaşları tarafından öldü sanılmasına yol açar. Ekip, hayatta kalmak için Mars'tan kaçmak zorunda kalırken, Watney gerçekte hayatta kalmıştır ve kendisini Mars'ın yalnız ve yabancı yüzeyinde bulur.
Elindeki sınırlı kaynaklarla, Watney hayatta kalmak için zekasını ve dayanıklılığını kullanarak çözümler üretmeye başlar. Kendisine Mars'ta yalnız başına bırakan ekibine ve Dünya'ya yaşadığını kanıtlamak ve yardım istemek amacıyla bir sinyal gönderir. Ancak bu, hiç de kolay bir görev olmayacaktır.
Bu sırada, Dünya'daki bilim insanları, Watney'nin gönderdiği yaşam sinyalini alır ve 'Marslı'nın geri dönmesi için yoğun bir çaba sarf etmeye başlarlar. Watney'nin Mars'ta terk edildiğini öğrenen ekip arkadaşları ise hemen bir kurtarma operasyonu planlamaya koyulurlar. Kendi hayatlarını tehlikeye atarak, Mars'a geri dönüp Watney'yi kurtarma konusunda kararlıdırlar.
