Cuando el piloto del avión de carga Frank Towns y el copiloto AJ son enviados a la cuenca de Tan sag en Mongolia para evacuar al personal de una operación de exploración petrolera que ha sido cerrada, no tienen idea de que esta operación "rutinaria" resultará en una lucha de vida o muerte… y un increíble renacimiento. Poco después del despegue, mientras vuela a través del desierto de Gobi, el avión se encuentra con una enorme tormenta de arena que arranca su antena y destruye su motor izquierdo. Mientras la arena y la grava rugen contra el fuselaje, el avión se tambalea y Towns se ve obligado a estrellarse en medio del desierto más premonitorio del mundo… a mediados de julio. El avión está dañado sin posibilidad de reparación, y los once pasajeros y la tripulación sobrevivientes quedan varados con poca comida y agua. A medida que las acusaciones vuelan y las tensiones aumentan, su situación se vuelve cada vez más desesperada. Un hombre excéntrico y misterioso llamado Elliott –una adición de último minuto a la lista de pasajeros– ofrece esperanza sugiriendo que construyan un nuevo avión, que se llamará el Fénix, a partir de los componentes no dañados del avión de carga C-119 estrellado. Towns y los demás rechazan el plan de Elliott por ser poco práctico, si no absurdo. Además, rápidamente agotaría sus recursos y energía siempre menguantes. A medida que sus números disminuyen y toda posibilidad de ser rescatados se desvanece, se dan cuenta de que el plan de Elliott es su única oportunidad: su única salida es hacia arriba. Los supervivientes dejan de lado sus diferencias y, bajo la dirección de Elliott, comienzan la construcción del Fénix. Incluso cuando el nuevo avión comienza a tomar forma, la tarea parece imposible… pero lo imposible es su única opción.
