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……