Ryan Stone (Sandra Bullock) và phi hành gia lão luyện Matt Kowalsky (George Clooney) bị cô độc ngoài không gian vũ trụ tối tăm vì mảnh vỡ từ một vệ tinh khác đã phá hỏng tàu của họ. Sau một thời gian di chuyển trong không gian, Ryan và Matt tìm được nhau và đến được trạm ISS để tìm sự trợ giúp. Nhưng vì sự di chuyển trong không gian đầy khó khăn Kowalsky và Ryan bị tách khỏi nhau, Ryan bám được vào trạm vũ trụ còn Kowalsky mãi mãi trôi dạt trong vũ trụ. Trải qua nhiều khó khăn từ sự cô độc và những mảnh vỡ vệ tinh, Ryan nhiều lần dường như sắp mất đi mạng sống nhưng cuối cùng cô tìm được con tàu vũ trụ Thiên Cung của Trung Quốc và trở về Trái Đất an toàn. Cuối phim là hình ảnh Ryan kiệt sức nhưng rất mãn nguyện và hạnh phúc trên bãi cát, cô bước đi từng bước chập chững trên mặt đất.