La doctora Ryan Stone (Sandra Bullock) está en su primera misión espacial junto con el veterano astronauta Matt Kowalsky (George Clooney), al mando de su último vuelo antes de retirarse. Durante un rutinario paseo espacial, ocurre una catástrofe, por lo que el transbordador en el que viajan se destruye, dejando a Stone y Kowalsky completamente solos y atados el uno al otro en una espiral hacia la oscuridad.
