На завершающем этапе миссии на Марсе астронавты делают поразительное открытие: в образцах грунта, которые они собрали на краю марсианских равнин, проступают мельчайшие следы некоей формы жизни. Это открытие ставит под сомнение устоявшиеся представления о безжизненности планеты и заставляет команду переосмыслить границы науки. Время до возвращения корабля домой сжимается до предела: спасение близко, но они решают не спешить с выводами. Оставшиеся часы они расходуют на поиск дополнительной доказательственной базы, чтобы подтвердить или опровергнуть первоначальный сигнал. Чтобы усилить факты, команда возвращается в загадочную марсианскую долину, где ранее наблюдалась странная активность, скрытая под слоями пыли и камней. Здесь они собирают новые образцы, повторно анализируют данные и пытаются выстроить непреложную цепочку доказательств. Встанет ли перед ними необходимость сохранить холодную голову под давлением времени и экстремальных условий ради истины, ради того, чтобы Земля узнала правду и перечеркнула прежние представления о жизни во Вселенной?
Ромола Гарай, Лив Шрайбер и Салли Хокинс были первыми, кого утвердили на роли. Вследствие личных обстоятельств Салли Хокинс выбыла из проекта, а ее место заняла Оливия Уильямс.