瑞安·斯通博士（桑德拉·布洛克 Sandra Bullock 飾）是一個天資聰穎的醫藥工程師。在第一次航天飛行任務中，她與經驗豐富的宇航員麥特·科沃斯基（喬治·克魯尼 George Clooney 飾）一同被任命。但在看似常規的任務中，災難發生了。航天飛機被摧毀，只留斯通與科沃斯基兩人孤零零地處在外太空——繩索只能拴住對方並且兩人同時失重掉進了無盡的黑暗。無聲的寂靜告訴他們，他們已經與地球失去了任何聯系和任何獲救的機會。隨著恐懼漸漸轉變成驚慌，每一次的吸入空氣都蠶食著僅剩的少量氧氣。
然而，唯一能回到地球的方法可能只是向著更遠的令人恐懼的廣闊的太空區域前進。