В будущем, когда Земля уже не может обеспечивать людей всем необходимым, наступает кризис вымирания. Ученые видят шанс поднять цивилизацию и вернуть надежду на будущее через создание автономной колонии на Марсе. Ради проверки возможностей планеты на орбиту Красной планеты отправляется отряд из шести астронавтов, которым предстоит обследовать поверхность и определить, пригодна ли она для постоянного проживания. Путь к Марсу занимает продолжительное время — около полугода в условиях замкнутой, самообеспеченной среды, где каждый день подчинён строгой дисциплине и сложным техническим задачам. Однако по прибытии к месту назначения возникают непредвиденные проблемы с посадкой: оборудование даёт сбой, связь с Землей исчезает, и команда оказывается отрезанной от привычной помощи. Тогда перед членами экипажа становится вопрос: удастся ли найти способ вернуться с чуждой, холодной планеты и сохранить жизни на новом форпосте человечества, или одиночество Марса станет их последним испытанием?
Рабочее название фильма «Марс» пришлось изменить, чтобы избежать путаницы с картиной « Миссия на Марс » (2000).
Фамилия Кейт Боуман ( Кэрри-Энн Мосс ) служит отсылкой к фильму Стэнли Кубрика « 2001 год: Космическая одиссея » (1968), в котором командиром космического корабля был Дэйв Боуман.
Герой Томаса Сайзмора упоминает о своей девушке по имени Фэйт. В «Странных днях» у персонажа Сайзмора был роман с возлюбленной его друга, которую тоже звали Фэйт.
Большинство сцен, происходящих на Марсе, были сняты в иорданской пустыне.
В отличие от других научно-фантастических лент в этом фильме достаточно достоверно показано, что происходит с огнем в невесомости.