La dottoressa Ryan Stone, ingegnere biomedico alla sua prima missione spaziale, e l'astronauta veterano Matt Kowalsky, al suo ultimo volo prima della pensione, si trovano a bordo dello shuttle Explorer. Durante una passeggiata spaziale, una pioggia di detriti distrugge la navetta, lasciandoli soli e alla deriva nello spazio, senza contatto con la Terra. Con l'ossigeno che si esaurisce rapidamente, devono trovare un modo per sopravvivere e tornare a casa, affrontando le insidie dello spazio infinito.