Den erfarne astronaut Matt Kowalski er på sin sidste mission i rummet sammen med rumdebutanten Ryan Stone, der trods fornavnet er en kvinde. Mens de arbejder i rummet sker katastrofen - en gammel russisk satellit brager ind i deres rumstation og sender Matt Kowalski ud på en lang ensom tur mod det uendelige univers. Ryan Stone er pludselig helt alene og hun må opbyde al sin viljestyrke og kunnen for at overleve