Dr. Ryan Stone ist eine brillante Medizintechnikerin, deren erste Shuttle-Mission vom erfahrenen Astronauten Matt Kowalsky geleitet wird. Während eines scheinbar ganz normalen Weltraumspaziergangs kommt es zur Katastrophe: Der Shuttle wird zerstört - völlig haltlos bis auf das Band zwischen ihnen trudeln Stone und Kowalsky mutterseelenallein in die Finsternis. Ihre Angst schlägt um in Panik, während jeder Atemzug ihren kleinen Vorrat an Sauerstoff reduziert. Dennoch erfordert die einzige Möglichkeit zur Rückkehr zunächst einen weiteren Vorstoß in die grausige Grenzenlosigkeit des Weltraums.