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的指令，勇于承担起身为医生要救死扶伤的责任，航天部门的主管沃林也坚定地支持她。热妮亚根据她医生男友的建议因地制宜、自制设备，最终与她的医护人员齐心协力取得了这场太空手术的成功。观察期后，她和奥列克顺利返回地球并与亲人们团聚。

故事讲述宇航员任务期间突发意外，伤病严重无法支撑返回地球治疗。情急之下，一名女外科医生临危受命，亲身飞赴空间站展开救援行动。时间有限，巨大的困难与挑战下，一场零重力下的极限救援即将上演！　　影片为人类首部太空实拍电影。

该影片改编自鲍里斯·瓦西里耶夫的同名小说。1941年6月21日，年轻的中尉科利亚·普卢日尼科夫接到调往布列斯特永久服役的命令。拥挤的车站洋溢着欢欣的希望，这并未让年轻人感到不安。科利亚匆匆赶往他所在部队的驻地——布列斯特要塞。凌晨4点，炮声响起——战争爆发了。他虽未编入布列斯特要塞的军事人员序列，但仍参加了他人生中的第一场战斗，这场战斗持续了十个月。