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太空人馬克瓦特尼（麥特戴蒙 飾）和太空小組首次登陸火星執行任務時，意外遭受強烈的暴風侵襲，一行人被迫放棄任務即刻撤退，馬克卻遭暴風中的物體高速擊中，並與成員分散，組員們誤以為他已不幸殉職便直接折返地球。清醒後的馬克，發現自己孤伶伶的受困在火星上，他必須運用有限的資源和他擁有的知識努力存活下來，並設法傳送訊息，告訴地球上的組員們他還活著。而地球上的團隊又將如何突破重重困難，並在分秒必爭的限制下重返火星救回馬克？...

一位知名符號學家羅柏蘭登教授（湯姆漢克 飾演）這次將深入偉大詩人但丁的經典文本《地獄》找尋線索。當失去記憶的蘭登教授在一間義大利醫院醒來，僅能與素昧謀生的席耶娜布魯克醫生（費莉絲蒂瓊斯 飾演）合作，希望能透過她幫助自己找回記憶；在此同時，他們必須在歐洲和時間賽跑，躲避神秘組織追殺，並試圖阻止企圖引爆生化危機、殺死世界半數人口的狂人。...