Die französische Astronautin Sarah Loreau wird als einzige Frau für die einjährige Weltraummission „Proxima“ ausgewählt. Seit ihrer Kindheit ist es ihr größter Traum, ins Weltall zu fliegen. In einem intensiven Training wird sie auf die Mars-Mission vorbereitet und geht an ihre psychischen und physischen Grenzen. Besonders schwer fällt der alleinerziehenden Mutter der Abschied von der Erde und vor allem von ihrer siebenjährigen Tochter Stella. Durch die Mission wird ihre Beziehung auf eine harte Probe gestellt.