Sarah és una astronauta francesa que s’entrena en l’Agència Espacial Europea en Colònia. És l’única dona dins de l’exigent programa. Viu sola amb Stella, la seva filla de set anys. Sarah se sent culpable per no poder passar més temps amb la nena. El seu amor és aclaparador, inquietant. Quan Sarah és triada per a formar part de la tripulació d’una missió espacial d’un any de durada anomenada Proxima, es produeix el caos en la relació entre mare i filla.