公元2020年，云集了無(wú)數(shù)頂尖科學(xué)家的世界空間站（World Space Station）正在進(jìn)行一項(xiàng)載人飛船火星登陸計(jì)劃。由盧克·格萊姆（Don Cheadle 飾）率領(lǐng)的4人小組成功抵達(dá)這顆無(wú)人星球，他們?cè)诖税l(fā)現(xiàn)一些奇怪景象，隨后小組成員也接連斃命。為了調(diào)查這起悲劇 的原因并尋找可能的生還者，空間站派出伍迪·布雷克（蒂姆·羅賓斯 Tim Robbins 飾）率領(lǐng)的救援小組前往火星。
　　然而救援小組也遭遇諸多磨難，船體損壞、機(jī)器失靈、燃料泄漏、成員死亡等等，無(wú)一不在消磨著救援人員的斗志。抵達(dá)火星后，布雷克他們找到了盧克船長(zhǎng)，繼而發(fā)現(xiàn)億外年前外星人留在火星上的遺跡和信息，這一切都與人類有著千絲萬(wàn)縷的關(guān)系……