Dans un futur proche, face à une Terre exsangue, un groupe d'explorateurs utilise un vaisseau interstellaire pour franchir un trou de ver permettant de parcourir des distances jusque-là infranchissables. Leur but : trouver un nouveau foyer pour l'humanité.
Alors qu’une énorme tempête menace leur intégrité physique, les astronautes d’une mission d’étude sur Mars doivent évacuer la planète dans les meilleurs délais. Au cours de l’opération, le botaniste Mark Watney, frappé par des débris d’antenne, est abandonné par le reste de l’équipe qui le croit mort. Cependant, l’homme blessé reprend ses esprits quelques heures plus tard et parvient à regagner difficilement les installations sécurisées. Mal en point, Watney réalise maintenant qu’il est seul, qu’il ne peut pour le moment contacter la Terre et qu’il devra puiser dans toutes ses ressources pour tenter de demeurer en vie.
Le vaisseau spatial Avalon effectue un voyage de cent vingt ans vers la colonie planétaire Homestead II. Mais, alors que le trajet semble bien se dérouler, James Preston a la surprise de constater qu’il est le seul à s’être réveillé.
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