俄罗斯空间站高级宇航员奥列克·博格达诺维奇在舱外工作时意外受伤。 为了防止返回地球时病情恶化或出生受伤，俄罗斯航天管理部门紧急提拔胸外科医生进行培训。 电影女主角热尼娅·贝尔亚耶娃（她的丈夫谢尔盖死于车祸，她带着女儿和母亲生活）最终进入了太空。 然而，开胸手术后却发现太空与地球完全不同，手术无法按照地球上的常规手术进行。 但热尼娅拒绝了停止手术的命令，并勇敢地承担起了作为一名医生救死扶伤的责任。 航天系主任沃琳也坚决支持她。 在医生男友的建议下，热尼娅因地制宜，自制设备，最终与医护人员共同努力，实现了太白手术的成功。 观察期结束后，她和奥莱克成功返回地球，与亲人团聚。
