Cuando el Doctor Chris Kelvin recibe una llamada de socorro proveniente de una base espacial situada junto al planeta Solaris, emprende un viaje hacia lo desconocido de consecuencias imprevisibles para su futuro. Una vez en la base, comprueba que sólo hay dos supervivientes
La primera misión internacional tripulada a Marte se estrella contra la superficie del planeta. La situación de los cinco astronautas es desesperada, sin recursos, sin tiempo para esperar la llegada del equipo de rescate, sólo encuentran una solución: tres deben sacrificarse para que los otros dos sobrevivan.
Rachel Keller (Naomi Watts) es una periodista de investigación que no da mucho crédito a lo que considera una especie de leyenda urbana: al parecer, circula por ahí una cinta de vídeo con imágenes aterradoras, que va acompañada de una llamada telefónica en la que se predice, con una semana de antelación, la muerte de quien las ha visto. Sin embargo, cuando cuatro adolescentes encuentran la muerte exactamente una semana después de ver el vídeo, la curiosidad se apodera de ella y no parará hasta encontrar la cinta y verla.
Claire (Ashley Judd), una dinámica abogada, y su marido (James Caviezel), un contratista de éxito, viven en la idílica Marin County. Están locamente enamorados y piensan seriamente en ampliar la familia. Pero un delito casual en su casa provoca una sucesión de acontecimientos que rompe en pedazos su mundo.