火星よ、僕の植物学パワーを思い知るがいい!
火星探査に来ていたチームの一員マーク・ワトニーは植物学者。土壌を採取するために火星に来ている。突然嵐の規模が急激に増大した。船長は基地の放棄を決意するが、離脱ロケットに向かう途中にワトニーは飛んできた物体がぶつかり行方不明になってしまう。限界の状況でワトニーを残してロケットを上昇させる命令を下す船長。
だがワトニーは生きていた。基地に戻って怪我の処置したワトニー。食料を計算してみると、隊員分は余裕を見て備蓄しているがそれでも次回の火星探査線が来るまでの4年には到底間に合わない。しかし彼はくじけなかった。基地内を隅々まで家捜しした時、冷凍ジャガイモを見つける。幸いにして植物学者であるワトニー。これでジャガイモを栽培しようと考える。必要なのは上質な土、水。土は基地の外に山ほどある。問題は栽培に適しているかどうか。そこで思いついたのが人糞。隊員皆の排泄物を取り出し水でこね、鼻が曲がりそうになりながらジャガイモと共に基地内に敷いた土に埋め込む。水も脱出ロケットから取り出した燃料から化学反応で確保できた。これで4年分の食料は何とか確保できそうだ。
次は地球との通信手段。これも以前に火星に到達していたローバーを発掘、改良して事なきを得る。その後、基地の機密漏れ、食料の枯渇、食料の輸送の失敗と中国の救いの手、さまざまな要因をクリアしてワトニーは地球への帰還を果たす。