2020年、数多くの一流科学者が集まる世界宇宙ステーションでは、火星に有人宇宙船を着陸させる計画が進められていた。ルーク・グラハム（ドン・チードル）率いる4人チームは無人惑星への到着に成功したが、そこで奇妙な現象を発見し、チームメンバーも次々と死亡していく。悲劇の原因を調査し、生存者と思われる人々を見つけるために、宇宙ステーションはウディ・ブレイク（ティム・ロビンス）率いる救助チームを火星に派遣した。しかし、救助隊も船体の損傷、機械の故障、燃料漏れ、隊員の死亡など多くの困難に遭遇し、救助隊員の士気を低下させた。火星に到着したブレイクたちは、キャプテン・ルークを発見し、さらに数億年前に宇宙人が火星に残した人類と密接な関係がある遺物や情報を発見する……。