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出舱工作的俄罗期空间站资深航天员奥列克.博格丹诺维奇意外受伤。为防止病情恶化或带伤返回地球时死亡，俄航天管理部门紧急选拔胸外科医生进行培训，本片女主角热妮亚.别利亚耶娃（丈夫谢尔盖车祸去世，带着女儿和母亲生活）最终进入了太空。然而开胸后却发现太空中与地球完全不同，无法按照地球上的常规操作进行手术，而热妮亚却拒绝了停止手术…

2016年11月18日，38歲的菜鳥太空人佩斯凱首度上太空出任務。為了此次航程，他已接受七年訓練。與他同行的是美國NASA資深太空人惠特森、俄羅斯太空人諾維茨基，三人搭乘聯盟號火箭前往太空，準備執行第50與51探險任務，在國際太空站展開為期196天的無重力生活。這趟太空之旅，佩斯凱帶上米其林三星級太空餐，還帶了薩克斯風，以及一本聖修伯里的…