La astronauta norteamericana Emma Green (Hilary Swank) se prepara para liderar una tripulación internacional en la primera misión a Marte. Esta gran hazaña en su trayectoria profesional va unida a la difícil decisión de tener que separarse de su marido (Josh Charles) y su hija adolescente (Talitha Bateman) cuando más la necesitan, y al hecho de que quizá no vuelva a verles.