在美国太空站,一个男宇航员Matt Kowalsky(乔治·克鲁尼 George Clooney 饰)和女同事Ryan Stone(桑德拉·布洛克 Sandra Bullock 饰)出舱修复望远镜时,卫星爆炸的碎片撞到了太空站,除了出舱的两人,其他人全部丧命。之后,漂浮在外、毫无凭借力的两人要想方设法地回到地球,他们遭遇了重重险情,Matt为了Ryan自我牺牲,让Ryan登上了一个废弃的俄罗斯空间站,并凭此再借力靠近中国的天宫一号,期间的各种故障让Ryan近乎绝望自杀。濒临绝境的两人最终能否再返回地球,答案就像这浩瀚的太空,一切未知。