Gardner Elliot to niezwykle uzdolniony 16-latek, który urodził się i wychował w pierwszej ziemskiej bazie na Marsie. Szukając informacji o swoim ojcu, nawiązuje internetową znajomość z „normalną” ziemską dziewczyną Tulsą. Elliot wyrusza na Ziemię, aby odnaleźć ojca, ale także doświadczyć cudów świata, z którego pochodzi. Niestety kilka dni po jego wylądowaniu naukowcy stwierdzają, że organizm chłopaka źle znosi ziemską atmosferę, a każdy dzień spędzony tutaj jest zagrożeniem dla jego życia. Elliot postanawia jednak postawić wszystko na jedną kartę. Ucieka spod kurateli lekarzy i wraz z Tulsą wyrusza w podróż, która pozwoli mu zrozumieć skąd pochodzi, kim jest i gdzie jest jego miejsce we wszechświecie.

Podczas pierwszej misji kolonizacyjnej na Marsa, jedna z astronautek odkrywa, że jest w ciąży. Kobieta umiera w związku z komplikacjami podczas porodu, osierocając syna Gardnera Elliota (Asa Butterfield). Chłopiec zostaje na Marsie, gdzie wychowuje się w bazie kosmicznej. Jako szesnastolatek, Gardner postanawia odnaleźć swojego ojca na Ziemi. W trakcie poszukiwań nawiązuje internetową przyjaźń z Tulsą (Britt Robertson). Nastolatek postanawia wyruszyć w podróż na Ziemię.