Ryan Stone (Sandra Bullock) está em sua primeira missão espacial ao lado do astronauta veterano Matt Kowalsky (George Clooney), que se despede da função neste último voo. Mas durante um passeio espacial aparentemente rotineiro, um acidente ameaça a vida dos passageiros, que têm sua nave destruída. Absolutamente sozinhos no espaço, Stone e Kowalsky são obrigados a lutar lado a lado para sobreviver em um ambiente de total escuridão.