Um missão de reconhecimento em Marte é interrompida devido a uma forte tempestade de areia. Prestes à abandonar a missão, um dos tripulantes é atingido por destroços e dado como morto. O restante da tripulação decide voltar para a Terra antes que a tempestade destrua todo o equipamento. Entretanto, o astronauta atingido (Mark Watney) não havia morrido, mas sim ficado desacordado e, quando voltou a si, descobriu que fora abandonado. Sem ter como se comunicar com a Terra ou ter provisões suficientes para viver até a próxima missão acontecer, Mark precisa utilizar-se de todos seus conhecimentos de química e, principalmente de botânica (sua formação) para produzir batatas em Marte. Assim, ele consegue estender suas provisões até conseguir pensar em uma alternativa. Ele se recorda de destroços antigos que haviam e Marte e, ao recuperá-los, consegue estabelecer comunicação com a Terra. Na tentativa de mandar uma sonda com comida, são ignorados alguns testes que deveria ser feitos, o que acarreta na destruição da sonda quando esta foi lançada. Além disso, Mark acaba destruindo uma parte do local onde está abrigado e suas plantação de batatas acaba morrendo. Com menos comida e sem perspectiva de conseguir auxílio, Mark depende de sorte e também de que seus companheiros de missão aceitem abastecer sua nave em pleno voo e voltar para salvá-lo.
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