Der fremde Planet, den die Crew des Kolonisationsraumschiffs Covenant erforscht, wirkt paradiesisch: Doch als die Terraforming-Spezialistin Daniels und ihre Kollegen, darunter der Android Walter, Christopher und Tennessee, durch die bergige, bewaldete Landschaft laufen, fällt ihnen vor allem die merkwürdige, beunruhigende Stille auf: Kein Vogel ist zu hören - und auch kein anderes Tier. Bald schon merken die Entdecker, dass sie auf einem Planeten gelandet sind, der lebensfeindlicher kaum sein könnte. Blitzschnelle, hochintelligente und Säure-spritzende Aliens überfallen die Covenant-Crew, töten ein Mitglied nach dem anderen. Und dem Rest der Gruppe wird klar: So weit weg von der Heimat sind sie komplett auf sich allein gestellt...

Die NASA treibt mit der "Ares 3"-Mission die Erforschung des Mars voran. Die Astronauten Mark Watney, Commander Lewis, Rick Martinez, Chris Beck, Alex Vogel und Beth Johanssen sind auf dem roten Planeten gelandet, inklusive eines Fahrzeugs und eines Habitats, in dem die Forscher leben und Nahrung herstellen können. Doch ein Sandsturm droht die mitgebrachte Technik samt ihrer Einwohner hinwegzufegen, so dass Commander Lewis den Befehl zum sofortigen Aufbruch gibt. Weil ihn seine Crew für tot hält, bleibt der Botaniker Mark Watney auf dem unwirtlichen fremden Planeten zurück. Vorerst ohne Möglichkeit zur Kommunikation und mit beschädigter Ausrüstung versucht er, die wenigen ihm zur Verfügung stehenden Mittel so einfallsreich wie möglich zu nutzen. Und tatsächlich gelingt es Watney, der Erde zu signalisieren, dass er noch lebt. Die NASA unter Direktor Sanders beginnt, die Rettung des "Marsianers" zu planen. Parallel dazu startet Watneys Crew eine eigene, riskante Mission, ihn heimzuholen...