Загрязнение окружающей среды и чудовищное перенаселение не оставляет для человечества ни единого шанса на выживание. Потому спасение может быть только одно – переселение на другую планету. В 2056 году выбор падает на Марс. Автоматические модули разбросали там водоросли, которые должны обеспечить восстановление атмосферного слоя, пригодного для жизни. Однако произошел какой-то сбой и производительность образцов начинает резко падать. Чтобы выяснить, что происходит, на красную планету оправляют пилотируемый шаттл «Марс-1» с экипажем из шести астронавтов.
Прибыв на орбиту, корабль попадает под солнечную вспышку, которая повреждает его довольно сильно. Командир Кейт Боуман приказывает садиться на поверхность, а сама остается, чтобы держать связь и чинить неполадки. Во время посадки, которая тоже не обошлась без эксцессов, экипаж теряет связь с роботом AMEE, который, по сути, их навигатор. Кое-как дойдя до автономного убежища, товарищи обнаруживают, что оно разрушено. Один из астронавтов случайно снимает шлем и остается жив. Оказывается, тут есть атмосфера, хоть и разреженная.
Связь с кораблем на орбите потеряна, и люди, отыскав AMEE, пытаются соорудить из него передатчик, но тот начинает охотиться за ними. Астронавты находят обломки агрегата, сброшенного на поверхность еще в конце двадцатого века, и делают радио, которое позволяет связаться с Землей. Единственным спасением для команды оказывается русская станция «Космос», но на ней только два места. По пути они обнаруживают, что производительность водорослей упала, потому что их стала поедать местная фауна – жучки, которые тоже выделяют кислород.
Выжить удается только одному члену экипажа, он поднимается на корабль и вместе с Кейт возвращается на Землю.
