Dr. Ryan Stone is een briljante medische ingenieur, die op haar eerste shuttlemissie gaat met de ervaren astronaut Matt Kowalski. Hij heeft het commando over zijn laatste vlucht voor hij met pensioen gaat. Een schijnbaar simpele ruimtewandeling draait uit op een ramp. De shuttle wordt vernietigd, waardoor Stone en Kowalski alleen achterblijven – vastgeketend aan elkaar en steeds verder zwevend in het duister. De oorverdovende stilte verraadt dat ze elke link met de Aarde verloren hebben ... en elke kans op redding. Angst wordt paniek, en elke hap lucht vermindert de nog resterende hoeveelheid zuurstof. Misschien is de enige weg naar huis verder te gaan in de angstaanjagende uitgestrektheid van de ruimte.