深邃辽阔的外太空，蓝色的地球与无底黑暗的宇宙形成了鲜明的对比。一个属于美国的空间站，几名宇航员正在太空行走，对他们的卫星进行例行检查。第一次进入太空的瑞安·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部位。这是科瓦尔斯基退役前的最后一次飞行，他幽默风趣，活跃在团队氛围中。这时，休斯顿总部传来了可怕的消息。不久前，被遗弃的俄罗斯卫星被导弹击毁，碎片以比子弹还快的速度散落在地球轨道上，意外击中其他卫星，引起连锁反应，产生新的碎片。瑞恩一行人被碎片重创，部分同伴不幸死亡，而她和科瓦尔斯基则失去控制，坠入宇宙深处。两个幸存下来的人必须相互信任，尽最大努力向自己的祖国前进...