La dottoressa Ryan Stone (Sandra Bullock), un brillante ingegnere medico, è alla sua prima missione a bordo di uno shuttle. Affianca la squadra del veterano Matt Kowalsky (George Clooney), al comando della sua ultima spedizione prima di ritirarsi in pensione. Il loro è un viaggio di ordinaria amministrazione che si trasforma in disastro quando, a causa di un evento non previsto, la navicella esplode, uccidendo il resto dell’equipaggio. Da soli nello spazio, Ryan e Matt perdono ogni contatto con la Terra e la paura si trasforma in panico quando con il poco ossigeno a loro disposizione tenteranno l’impossibile pur di ritornare a casa.