※括弧内は日本語吹替[4]。
アレス3
マーク・ワトニー
演 - マット・デイモン（神奈延年[5]）本作の主人公。〈アレス3ミッション〉のエンジニア兼植物学者。冗談好きで明るく前向きな好人物。火星にたった一人事故で取り残されてしまうが、残された物資を駆使し、必死に生き抜こうと努力をしていく。
メリッサ・ルイス
演 - ジェシカ・チャステイン（林真里花）〈アレス3ミッション〉の指揮官兼地質学者。1970年代のディスコミュージックが好きで、劇中でも随所で彼女が火星に持参した曲が流される。夫を地球に残してきている。
リック・マルティネス
演 - マイケル・ペーニャ（石上裕一）〈アレス3ミッション〉の操縦士。ワトニーの親友で、彼とは軽口を叩き合う仲。妻子を地球に残してきている。
ベス・ヨハンセン
演 - ケイト・マーラ（白川万紗子）〈アレス3ミッション〉のシステムオペレーター兼原子炉技術者。若くしてミッションに選ばれた才女だが、オタクっぽい趣味を持つ。排泄物がクルーの中で最も臭い。
クリス・ベック
演 - セバスチャン・スタン（浜田賢二）〈アレス3ミッション〉の航空宇宙医師兼生物学者。ヨハンセンに心を寄せており、最終的に彼女と結ばれる。
アレックス・フォーゲル
演 - アクセル・ヘニー（志賀麻登佳）〈アレス3ミッション〉の科学者兼天体物理学者。ドイツ出身。大家族の父親。
NASA
テディ・サンダース
演 - ジェフ・ダニエルズ（郷田ほづみ）NASA長官。慎重な性格で、ワトニー救出に伴うリスクの回避を優先する。
ミッチ・ヘンダーソン
演 - ショーン・ビーン（磯部勉）NASA〈アレス3ミッション〉フライトディレクター。非常にクルー思いな人物で、ワトニー救出を巡りサンダースと対立する。
アニー・モントローズ
演 - クリステン・ウィグ（加藤有生子）NASA広報統括責任者。
ビンセント・カプーア
演 - キウェテル・イジョフォー（志村知幸）NASA火星探査統括責任者。ヒンドゥー教徒の父とバプテスト教会信徒の母を持つ。
ミンディ・パーク
演 - マッケンジー・デイヴィス（東條加那子）NASAの衛星制御エンジニア。火星に取り残されたワトニーが生存していることに気づく。
ブレンダン・ハッチ
演 - ジョナサン・アリス（佐藤晴男）NASAの衛星制御エンジニア。
JPL
ブルース・ン
演 - ベネディクト・ウォン（魚建）JPLの所長。
リッチ・パーネル
演 - ドナルド・グローヴァー（岡井克升）JPLの科学者。
ティム・グライムス
演 - ニック・モハメッド
2013年3月、20世紀フォックスは『火星の人』の映画化権を獲得し、ドリュー・ゴダードに監督と脚本の執筆を担当させた[6]。
しかし、2014年5月、20世紀フォックスはマット・デイモンが主演を務めるという条件の下で、リドリー・スコットに監督のオファーを出したと報じられた[7]。同年9月3日、ジェシカ・チャステインの出演が決まった[8]。16日には、マッケンジー・デイヴィスの出演も決まった[9]。17日、ケイト・マーラが本作に出演すると報じられた[10]。24日、マイケル・ペーニャに本作への出演オファーが出ていると報じられた[11]。
10月2日、ジェフ・ダニエルズが本作でNASAの長官を演じることが決まった[12]。10日には、アクセル・ヘニーとドナルド・グローヴァーがNASAの職員を演じることが報じられた[13]。20日、ショーン・ビーンの出演が決まった[14]。 2014年3月、ヨルダンのワディ・ラムでの撮影が行われた[注 1][15]。 同年11月10日、ハンガリーのブダペストで主要撮影が始まった[16]。 劇中で流れる1970年代のディスコミュージックは、ルイスの選り抜きコレクションという設定で、作中ではそれらの曲が多用されている。Songs from The Martian. Various
撮影
オリジナル・サウンドトラック
Turn the Beat Around by Vicki Sue Robinson
Hot Stuff by Donna Summer
Rock the Boat by The Hues Corporation