影片《火星异变》将故事设定在近未来。随着地球资源日益匮乏，为了延续人类世代生存的希望，各国顶尖科学家携带多种动植物物种前往火星开展研究，试图借助先进科技改善火星环境，使其具备适合人类居住的条件。
然而，实验进行期间，基因种子库中的生命体逐渐成长，事态也开始脱离控制。生物发生变异，不仅拥有强大的攻击力，还具备一定的智力，火星计划联盟的专家们因此陷入致命危机。中国随后派出航天员前往火星展开救援。面对变异生物的攻击和追杀，以及小行星即将撞击火星的双重威胁，中国航天员将个人安危置之度外，与时间展开殊死较量，努力完成救援任务。
