서기 2020년. 세계 최초의 우주 비행사들이 화성 착륙에 성공하였다. 그러나 화성에 도착했을때, 사령관 루크와 그의 대원들은 위협에 직면하게 된다.
루크는 악몽이 시작되기 바로 직전, 메시지를 지구에 보내지만 루크를 제외한 모든 대원들은 알 수 없는 어떤 힘에 의해 공중분해되어 우주 공간으로 사라진다. NASA는 탐사 대원이 전송한 메시지를 받고 경악을 금치 못한다.
NASA는 생존자를 구하기 위하여 구조작전에 나선다. 사령관 우디 블레이크와 짐 멕코넬은 닥터 테리 피셔, 과학자 필 올마이어와 팀을 이루어 화성을 향한 6개월간의 대장정에 돌입한다.
그러나 화성 착륙 직전, 구조대가 탄 우주 비행선에 기체 결함이 발생하고 본체에서 분리시킨 착륙선에 옮겨타기 위한 과정에서 사령관 우디 블레이크가 대열에서 이탈하게 된다. 우디는 영영 우주의 미아가 될 운명에 처하고...
그의 아내인 닥터 테리 피셔는 남편을 구하기 위해 목숨을 걸지만 두 사람의 목숨이 위험하다는 것을 아는 우디는 스스로 자폭하여 아내의 목숨을 구한다. 사령관의 주검을 뒤로 한
채 대원들은 화성착륙에 성공한다.
유일한 생존자 루크와 구조 대원들은 루크가 촬영한 녹화자료와 음성자료를 분석한다.
대원들은 화성에 정체를 알 수 없는 생명체가 존재하고 있으며, 그 생명체가 자신들에게 의미는 알 수 없지만 특별한 메시지를 보내고
있다는 것을 알아내게 되는데..