Tiến sĩ Ryan Stone (Sandra Bullock), một kỹ sư y khoa tài năng lần đầu tiên tham gia sứ mệnh tàu con thoi cùng với cựu phi hành gia Matt Kowalsky (George Clooney), đây được xem là lần bay cuối cùng của ông trước khi về hưu. Nhưng trong một cuộc đi bộ ngoài không gian đã định trước thì thảm họa xảy ra. Tàu con thoi bị phá hủy, bỏ Stone và Kowalsky cô độc ngoài không gian tối tăm.

Sự tĩnh lặng ghê người báo họ biết rằng họ đã mất hết liên lạc với Trái Đất... và không còn cơ may được giải cứu. Nỗi sợ hãi dần chuyển thành hoảng loạn, mỗi một lần hít thở lại tiêu đi chút oxy ít nỏi còn lại. Nhưng cách duy nhất để họ về nhà lại nằm đâu đó trong vũ trụ xa xôi rộng mở này.