公元2020年，无数顶尖科学家聚集在世界空间站（World Space Station），他们正在进行项以载人飞船登陆火星的计划。由卢克·格莱姆（Don Cheadle 饰）领导的四人小组成功抵达这个无人星球，但他们发现了些奇怪的景象，接连发生了小组成员的死亡。为了调查这起悲剧的原因并寻找可能的幸存者，空间站派遣了由伍迪·布雷克（蒂姆·罗宾斯 Tim Robbins 饰）领导的救援小组前往火星。