欧州宇宙機関 (ESA) で日々訓練に励んでいるフランス人宇宙飛行士のサラは、「プロキシマ」と名付けられたミッションのクルーに選ばれる。夫と離婚し7歳の娘ステラと2人で暮らす彼女は、このミッションに旅立てば、約1年もの間、娘と離れ離れになる。ロケット打ち上げまでの2ヶ月間、過酷な訓練の合間に、娘は母と一つの約束をする。「打ち上げ前に2人でロケットを見たい」と。母は約束を果たし、無事に宇宙へ飛び立てるのか。