Der NASA-Astronaut Mark Watney wird auf dem Mars zurückgelassen, da er fälschlicherweise für tot erklärt wurde. Er versucht, nicht nur zu überleben, sondern auch Kontakt zur Erde aufzunehmen. Ihm gelingt es aufgrund seiner Fähigkeiten als Botaniker und Maschinenbauingenieur, Sauerstoff zu erzeugen und Signale an die NASA-Zentrale zu senden. Diese beginnt sogleich mit der Planung einer Rettungsaktion des "Marsianers". Zeitgleich begibt sich Watneys eigene Crew auf eine riskante Rettungsmission.