深邃浩瀚的外層空間，蔚藍的地球與深不見底、漆黑一片的宇宙形成鮮明對比。一臺隸屬美國的空間站，數名宇航人員正進行太空漫步，對所屬衛星做著例行檢查。初上太空的瑞安·斯通博士（桑德拉·布洛克 Sandra Bullock 飾）在經驗豐富的宇航員麥特·科沃斯基（喬治·克魯尼 George Clooney 飾）的協助下，有條不紊地檢查每一個部件。此次是科沃斯基退休前的最後一次飛行，他幽默風趣地活躍著團隊的氛圍。就在此時，休士頓總部傳來駭人消息，不久前行將廢棄俄羅斯衛星被導彈擊毀，碎片以超過子彈的速度在地球軌道上散開，並意外擊中其他衛星，引起連鎖反應制造了新的碎片。瑞安一行遭到碎片重創，有的同伴不幸身亡，而她和科沃斯基失去控制墜入宇宙深處。幸存的二人不得不彼此信賴，拼盡全力朝向故土前進……