Astronaut Mark Watney, een Amerikaan, mocht samen met een klein selectief groepje op ruimtevaart naar Mars. Het is dan ook de droom van elke astronaut om eens de ruimte in te trekken, ze zouden dan ook de eerste personen zijn die op Mars zullen rondlopen. De droom van de astronauten barst uit in een hel, een wilde zandstorm is hun fataal en ze voelen zich genoodzaakt om de planeet Mars te verlaten zonder Mark Watney, die verdwenen is in de zandstorm. Mark Watney heeft geen kans meer om levend terug te keren naar de aarde maar hij geeft niet snel op. Het avontuur begint nu echt voor hem.
Mark Watney is de enigste die achter blijft op Mars en iedereen denkt dat hij dood is, communiceren met de buitenwereld is dan ook niet mogelijk, maar hij laat zich niet kennen. Hij heeft voldoende eten om een jaar te overleven maar er komt pas om de vier jaar een eerstvolgend ruimteschip. Hij maakt gebruik van zijn kennis als ingenieur en probeert te overleven op Mars, aangezien de levensomstandigheden op Mars bijna onmogelijk zijn, lijkt het me een onbegonnen werk. Met zijn kennis als ingenieur slaagt hij er in om een aardappelteelt op te richten met de aardappelen die hij over had. Er is weer hoop voor de astronaut.
Grotendeels bestaat het boek uit de verhalen die mark in zijn dagboek neerschrijft. Aangezien Mark de enigste persoon op Mars is, kan hij bij niemand zijn woorden kwijt en voelt hij zich wat eenzaam. Hij besluit daarom dagelijks te schrijven in zijn dagboek over hoe het leven op Mars is. Hij schrijft vaak over zijn projecten die hij succesvol heeft kunnen voltooien om te overleven, best indrukwekkend, maar niet alles is rozengeur en maneschijn, hij schrijft ook over de vele tegenslagen die hij meemaakt.
Op een dag komt een stagiaire via satellietbeelden te weten dat mark nog leeft en al gauw gaat dat nieuws de hele wereld rond, de media ontploft en het wordt één van de meest besproken topics van de hele wereld. De Amerikaanse bevolking leeft mee met mark en voelt zich een eenheid als volk, daarom zendt de CNN elke dag een half uur lang een journaal uit over hoe het met Mark is op Mars. De bevolking verwacht nu dat NASA er alles aandoet om Mark terug te brengen naar de aarde.
NASA werkt aan een reddingsplan om Mark te redden van de gruwel op Mars, maar niet alles loopt zo soepel als verwacht en ze krijgen te maken met veel technische tegenslagen. Mark zijn ontsnappingscapsule is kapot maar hij verliest de hoop niet, via de radio slaagt de NASA er in om mark instructies te geven voor de heropbouw van zijn capsule. Het lukt Mark uiteindelijk om zijn capsule te herbouwen en de NASA kan mark aan boord krijgen. Eind goed, al goed.
