Sandra Bullock spielt die brillante Medizintechnikerin Dr. Ryan Stone, deren erste Shuttle-Mission vom erfahrenen Astronauten Matt Kowalsky (George Clooney) geleitet wird. Doch 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. Aufgrund des ohrenbetäubenden Schweigens wissen sie, dass sie den Kontakt zur Erde verloren haben - und damit jede Chance auf Rettung. Ihre Angst schlägt um in Panik, während jeder Atemzug ihren kleinen Vorrat an Sauerstoff reduziert. Dennoch erfordert die einzige Möglichkeit einer Rückkehr zunächst einen weiteren Vorstoß in die grausige Grenzenlosigkeit des Raums.