宇航员马克·沃特尼与队友在火星执行任务时遭遇风暴，被误认为死亡而被队友匆匆撤离。马克幸运存活，却独自被困在这颗荒芜星球。他身处的栖息地资源有限，为了生存，马克凭借自己的植物学知识，在火星的土壤中种植土豆，解决食物问题。同时，他利用有限的材料修复设备，尝试与地球取得联系。地球上，美国宇航局发现马克还活着后，迅速组织救援。但救援面临诸多难题，距离遥远、物资匮乏等。最终，马克凭借顽强意志和科学智慧，加上队友的舍身相助，成功登上救援飞船，结束了这场惊险的火星求生之旅。