深邃辽阔的外太空、蓝色的地球和深不见底、漆黑一片的宇宙形成了鲜明的对比。在一个属于美国的空间站上，几名宇航员正在进行太空行走，并对他们的卫星进行例行检查。刚刚进入太空的瑞安·柊司博士（桑德拉·布洛克饰）在经验丰富的宇航员马特·科瓦尔斯基（乔治·克鲁尼饰）的帮助下，有条不紊地检查了每个零件。这是科瓦尔斯基退役前的最后一次飞行，他幽默地活跃了团队的气氛。这时，休斯顿总部传来了令人震惊的消息。不久前，废弃的俄罗斯卫星被导弹摧毁，碎片以比子弹更快的速度散落在地球轨道上，并意外击中其他卫星，引发连锁反应产生新的碎片。瑞恩一行人被碎片重创，一些同伴不幸遇难，她和科瓦尔斯基失去控制坠入宇宙深处。两个幸存者必须相互信任，并尽最大努力走向他们的家园...