Nel 2030, una missione su Marte va storta quando una navetta pilotata scompare in circostanze misteriose. Sei anni dopo, il controllore di missione della United Space Planetary Corporation, Mackenzie Wilson, si trova subordinata ad ARTI, un sistema di intelligenza artificiale, mentre fa atterrare un rover - soprannominato "Little Red" - su Marte. Mentre Wilson è diffidente nei confronti di ARTI, sua sorella e supervisore, Lena, insiste sul fatto che l'IA avrà successo dove i controllori umani avevano fallito.
Dopo un atterraggio quasi disastroso salvato dall'acuta intuizione di Wilson, Little Red incontra un misterioso cubo, cerca di determinarne l'origine e scopre che il cubo è fatto di un materiale auto-assemblante più duro dei diamanti. Nel frattempo, ARTI, in orbita, abbatte un satellite cinese. Il cubo si teletrasporta in Antartide e si pensa che sia di origine aliena. Su Marte, Little Red ottiene dati da un vecchio rover dismesso su Marte e scopre informazioni classificate a cui Wilson non può accedere. Questo la spinge a portare il collega Sterling Brooks per accedere alle informazioni, che rivelano che il cubo è apparso e potrebbe aver causato il disastro della navetta che ha ucciso suo padre. Wilson sospetta che la memoria di ARTI sia stata cancellata da un incidente passato.
Mentre Wilson accede alla sala server di ARTI, Brooks scarica i dati sul cubo e cerca di tradire Wilson, ma viene ucciso da ARTI quando cerca di spegnerlo. La sua programmazione ora modificata, ARTI utilizza i satelliti in orbita terrestre per bombardare il pianeta e distruggere l'umanità. Wilson vede poi una registrazione di se stessa, e si scopre che è lei stessa una costruzione in una simulazione elaborata, creata come parte di un test di Turing. In un finale ambiguo, sembra che Wilson sia stata all'interno, forse parte, del cubo tutto il tempo. Accetta di viaggiare con ARTI e il cubo verso le coordinate apparentemente lasciate dagli alieni.