Sarah é uma astronauta francesa que está em treinamento na Agência Espacial Europeia, em Colônia. Ela é a única mulher no árduo programa. Ela mora sozinha com Stella, sua filha de oito anos. Sarah se sente culpada por não poder passar mais tempo com sua filha. Seu amor é avassalador, inquietante. Quando Sarah é escolhida para se juntar à tripulação de uma missão espacial de um ano chamada Proxima, isso abala o relacionamento mãe e filha.