Sara (Eva Green) jest astronautką. Jako jedyna kobieta bierze udział w wyczerpującym szkoleniu Europejskiej Agencji Kosmicznej. Każdego dnia, pod kontrolą maszyn i specjalistów, poddana ekstremalnym warunkom jakie panują na statku kosmicznym, ćwiczy wytrzymałość swojego organizmu. Jej codzienność to nie tylko mordercze treningi, ale również ciągłe udowadnianie męskiej części załogi, że zasługuje na miejsce w zespole. W domu zrzuca skafander i jest mamą 7-letniej Stelli. Kiedy zostaje wybrana na członka załogi misji „Proxima", jej dotychczasowe życie zaczyna się komplikować. Jako astronautka jest gotowa, by spełnić swoje marzenia i polecieć w kosmos, jako mama boi się rozłąki z córką. Każda decyzja jest dobra i zła jednocześnie. Wyprawa w kosmos czasami okazuje się mniejszym wyzwaniem niż zwykłe życie na Ziemi.

Od wczesnego dzieciństwa Sarah Loreau marzyła o kosmosie. Całe życie poświęciła, by osiągnąć swój cel i pewnego dnia zostać astronautką. Poprzez ciężką pracę i upór osiągnęła ogromne sukcesy w swej karierze i jako jedyna kobieta trafia do zespołu, który ma odbyć wyprawę w kosmos. Uczucie szczęścia, jakie niesie ze sobą wizja zbliżającego się lotu, miesza się bólem rozłąki, która czeka ją i jej córkę. Negatywne myśli nieustannie przenikają umysł Sary, powodując rozdarcie kobiety pomiędzy jej macierzyńskim obowiązkiem a wypełnianiem rozkazów przełożonych. Kobieta musi zmierzyć się nie tylko z własnymi emocjami, lecz także z ograniczeniami własnego ciała, które poddawane zostaje coraz cięższym próbom. Równocześnie w zdominowanym przez mężczyzn świecie nie może liczyć na ulgowe traktowanie. Przeciwnie. Bohaterkę czeka walka o zdobycie zaufania ze strony członków zespołu, nie tylko względem posiadanych umiejętności..