影片恢宏的背景下，全世界的顶尖知识分子团结起来为火星上的难民提供帮助。这些似乎在政治上有一些矛盾的国家在面对火星上的难民时紧紧地团结在一起，依靠彼此的智慧拯救人类。
第一次，地球上的全人类与宇宙的恶劣坏境站在了对立面，人类全部站在同一战线。这种独特的情怀带动着每一位观影者的内心，将影片本身的深度也拔高到了整个人类的高度。
人类实现了首次在火星上登陆，美国宇航员马克·沃特尼（马特·达蒙饰），他与其他五位宇航员遭遇巨型风暴，外太空之旅只能提前结束，他因为被误认为无法生还而被留在火星，成了太空鲁宾逊。
清醒后的沃特尼发现自己远离地球家园，食物只够一个月的供应。
幸好他天性幽默乐观，而且是个植物学专家，决定靠自己的力量生存下去，等到下次火星任务的到来，虽然这一等就要四年。
沃特尼精心计算如何最大限度地利用他在这颗干旱星球上的时间，开始利用自制的肥料种植土豆，对手头的所有材料物尽其用。
而在地球上，公众哀悼马克的悲剧死亡后，一位眼尖的NASA技术员在监看时注意到火星表面的运动迹象，怀疑可能是马克还活着。
双方重新取得联系后，火星救援任务由此启动 。
