Lors d’une expédition sur Mars, l’astronaute Mark Watney (Matt Damon) est laissé pour mort par ses coéquipiers, une tempête les ayant obligés à décoller en urgence. Mais Mark a survécu et il est désormais seul, sans moyen de repartir, sur une planète hostile.
Alors qu'il est à Berlin pour donner une conférence, un médecin tombe dans le coma, victime d'un accident. Une fois réveillé, il découvre avec stupeur que sa femme ne le reconnaît pas. Pire, elle vit avec un homme qui lui a usurpé son identité...