찰리, 행크, 케이시 박사가 이 붉은 행성에 무엇이 있는지 알아내기 위해 인공지능 로봇과 경쟁하면서 나사와 ESA 사이에 새로운 우주 경쟁이 생겨난다. '화성'은 이 세 명의 우주 비행사를 따라 우리 은하계 이웃으로 가는 첫 유인 임무를 수행한다. 도중에 이들은 생명을 위협하는 사고, 스스로에 대한 의심, 불쾌한 기자, 장시간 우주여행의 지루함을 경험하게 된다.