A médica Zoe (Anna Kendrick), a comandante Marina (Toni Collette) e o biólogo David (Daniel Dae Kim) fazem parte de uma missão de dois anos para Marte. No entanto, um passageiro inesperado coloca todos em risco, causando sérios danos ao suporte da nave.

Agora Zoe tentará convencer sua equipe a tomar uma decisão quase impossível que contraria o pensamento lógico dos colegas. Nessa situação difícil, eles enfrentarão um dilema que nenhum treinamento os preparou para lidar.