時間進入2050年,現代文明的發展和人口數量的激增反而令地球不堪重負,原本美麗的星球已經不再適合人類居住。為了尋找新的生存之地,科學家們將目光所定在與地球環境最為相似的火星。在過去的幾十年里,他們不斷向火星發射無人飛船,試圖運用現代科技來改善火星上相對惡劣的居住環境。然而當一切初見成果之時,火星上的機器卻突然出現故障,移民火星的計劃被迫停滯。地球的狀況愈來愈讓人擔憂,為了盡快排除故障,由凱特·鮑曼(凱瑞-安·莫斯 Carrie-Anne Moss 飾)、羅比·加萊爾(方·基默 Val Kilmer 飾)等頂尖科研人員組成的探險隊奉命前往人類從未涉足的紅色星球。他們的旅程從一開始便注定充滿磨難,隊員們不僅要面對惡劣的外星環境,他們的友情和信任也承受著巨大的考驗……