Bullock interpreta a Dra. Ryan Stone, uma brilhante engenheira médica em sua primeira missão espacial com o astronauta veterano Matt Kowalsky (Clooney) no comando do seu último voo antes de se aposentar. Mas durante uma aparentemente rotineira operação espacial ocorre um acidente. A nave é destruída, deixando Stone e Kowalsky completamente sozinhos, dependendo um do outro em um ambiente de total escuridão. O silêncio ensurdecedor confirma que eles perderam qualquer ligação com a Terra¿ e qualquer chance de resgate. Conforme o medo vai se tornando pânico, o oxigênio que resta vai sendo consumido desesperadamente. E, provavelmente, o único jeito de ir para casa seja encarar a imensidão assustadora do espaço.