Экипаж Международной космической станции (МКС) готовится к встрече с капсулой, которая отправлена с Марса и должна доставить на Землю образцы марсианского грунта. Во время полета капсула сбилась с курса из-за столкновения с космическим мусором. Теперь имеется вероятность того, что капсула столкнется с МКС или сгорит в плотных слоях земной атмосферы. Чтобы избежать такого исхода экипаж МКС решает поймать капсулу при помощи специального манипулятора. Управлять им должен американский астронавт Рой Адамс (Рори). Облачившись в скафандр, он выходит в открытый космос и при помощи манипулятора ловит капсулу. Ее содержимое доставлено на борт МКС. К исследованиям образцов марсианского грунта в бортовой лаборатории приступает доктор Хью Дерри (темнокожий инвалид британец). Безопасность исследований должна обеспечить Миранда Норт (англичанка). Возглавляет экипаж капитан Катерина Головкина (Россия). Бортинженер МКС – японец Шо Кендо. В состав экипажа входит и доктор Дэвид Джордан (американец).
Изучая марсианский грунт под микроскопом, Хью обнаруживает там образец жизни. Это микроорганизм, напоминающий земные: есть ядро, цитоплазма. Существо пребывает в спячке. Доктор Хью постепенно поднимает температуру среды, в которой обитает марсианский организм – ничего не происходит. Тогда он воспроизводит для него атмосферу, которая была характерна для земли в Протерозойскую эру, когда на нашей планете зарождалась жизнь. Микроорганизм подает признаки жизни. Хью начинает подпитывать его сахаристым раствором, существо начинает расти. Выясняется, что оно представляет собой кооперативный организм из универсальных одноклеточных существ, каждое из которых выполняет функции мышечных, нервных и прочих клеток. Вместе они действуют как единый организм. Об открытии сообщают на Землю. Обитатели планеты в восторге.
Марсианскому организму дают имя – Келвин. Он продолжает расти. Доктор Хью трогает Келвина пальцем в перчатке, тот откликается на тактильные контакты. Из-за небрежности, которую допускает Хью Дерри, в среду обитания Келвина попадает земная атмосфера, происходит перепад давления. Келвин впадает в спячку. Хью, пытаясь разбудить марсианина, применяет электрошокер с низким напряжением. Келвин выходит из спячки и агрессивно реагирует на действия ученого. Он оплетает щупальцами руку Хью и не дает ему вытащить ладонь из перчатки. Остальные члены экипажа наблюдают за происходящим через окно задраенного люка. По соображениям безопасности помещение лаборатории должно быть изолировано от остальных помещений станции. Космонавты спорят, нужно ли входить в помещение лаборатории. Хью удается вытащить руку из перчатки, кисть изуродована, ученый теряет сознание. Келвин при помощи электрошокера протыкает перчатку и проникает в лабораторию. Там он пожирает лабораторную крысу, становится больше и сильнее.
Рори открывает люк, проникает в лабораторию, доставляет тело Хью к товарищам, а сам остается в лаборатории наедине с Келвином. Катерина приказывает Рори уничтожить опасную тварь. Тот достает кислородную свечу и пытается спалить увертливого чужака. Ничего не выходит. Рори применяет резак, но топливо там заканчивается, хотя Келвину никакого вреда причинить не удается. Затем уже чужак атакует Рори. Он проникает в рот человека, тот плюется кровавыми ошметками, а потом мучительно умирает. Келвин становится в разы больше. Люди не видят, куда делся пришелец. Он может быть где угодно.
Экипаж посылает сигнал бедствия в ЦУП. Выходит из строя передатчик. Чтобы устранить неисправность, Головкина решает выйти в открытый космос. Она обнаруживает, что Келвин в поисках пищи употребил охлаждающую жидкость передатчика, что и вызвало аварию. На нее нападает Келвин. Он обвивает ногу Катерины, нарушает целостность ее скафандра, охлаждающая жидкость начинает поступать внутрь скафандра. Головкиной грозит утопление в собственном гермошлеме. Она спешит к запасному люку. Изнутри ей пытается помочь Дэвид Джордан (их связывают нежные отношения), но в последний момент Катерина Головкина решает пожертвовать собой, чтобы не пустить чужака на корабль. Она отталкивается от борта станции и улетает в открытый космос. Однако Келвин успевает перескочить на МКС.
Астронавты понимают, что пришелец в вакууме долго не протянет. Но он может попасть на МКС через двигатели. Они включают поочередно двигатели, но это приводит к тому, что МКС сходит с орбиты, станция может упасть в земную атмосферу, где неизбежно сгорит. Тогда экипаж решает разгерметизировать станцию за исключением одного отсека, чтобы существо снова впало в спячку. Люди пытаются выяснить, кто виноват в произошедшем. Внезапно Хью теряет сознание. Его пытаются реанимировать, при этом обнаруживается, что его ногу пожирает Келвин. Миранда, Дэвид и Шо убегают из отсека. Хью погибает. Келвин гоняется за людьми по станции. Шо спасается от него в капсуле для сна. Миранда и Дэвид запираются в одном из отсеков. Они продолжают разгерметизацию МКС. В этот момент они обнаруживают, что к МКС подлетает транспортный корабль «Союз». Дэвид пытается подать на корабль световой сигнал при помощи фонарика, но его не видят. Миранда сообщает товарищу, что корабль прилетел не для того, чтобы спасти экипаж. Согласно разработанному ею протоколу безопасности в подобной ситуации корабль должен вытолкнуть МКС в дальний космос, чтобы инопланетяне не проникли на Землю. Шо выбирается из капсулы, заманивает Келвина в шлюз и пытается вытолкнуть чужого в открытый космос. Миранда и Дэвид пытаются удержать самого Шо. «Союз» сталкивается с МКС, станция повреждена, ее корпус пробит в нескольких местах. Шо погибает, а Келвину удается остаться на станции.
Миранда и Дэвид спаслись от пришельца в изолированном отсеке, но герметичность станции нарушена, из нее постепенно выходит воздух. Людям становится все холоднее. Дэвиду в голову приходит идея. На МКС имеются две спасательные капсулы. При помощи кислородных свечей он заманит Келвина на борт одной из них, а затем уведет капсулу в дальний космос. Тем временем Миранда проникнет во вторую капсулу и сможет улететь на Землю. План приводится в исполнении. Келвин и Дэвид борются за овладение рычагами управления капсулой. Одна капсула уходит в открытый космос, другая летит на Землю. Миранда надиктовывает прощальное послание. Она сообщает людям об опасности и просит помнить о подвиге космонавтов МКС. Спасательная капсула приводняется неподалеку от рыбачьей лодки где-то в акватории Юго-Восточной Азии. Рыбаки подплывают к капсуле и стараются открыть люк. Внутри капсулы Дэвид, оплетенный щупальцами Келвина, тщетно пытается предупредить рыбаков об опасности. Люк капсулы открыт, к ней приближаются все новые лодки.
