Sarah (Eva Green) er medlem af et internationalt hold af astronauter, der snart skal sendes på en 1-år lang mission i rummet. Som eneste mor på holdet kæmper Sarah med at balancere mellem rollen som astronaut i intensiv træning, og som mor til sin højtelskede 7-årige datter, Stella. Sarahs ubetingede kærlighed til Stella truer med at forstyre hendes træning og får Sarah til at tvivle på hendes valg om at deltage i rumrejsen. En tvivl som ikke umiddelbart opleves på samme måde hos hendes mandlige holdmedlemmer. Kort før lift-off skal Sarah i karantæne uden mulighed for fysisk samvær med sin datter - en første adskillelse, der vil teste om afsavnet hos dem begge er for stort til at Sarah kan gennemføre missionen.
