出舱义务的俄罗期空间站资深航天员奥列克.博格丹诺维奇不测受伤。为防止病情好转或带伤前往地球时死亡,俄航天管理部门紧急选拔胸外科医生中止培训,本片女主角热妮亚.别利亚耶娃(丈夫谢尔盖车祸逝世,带着女儿和母亲生活)最终进入了太空。但是开胸后却发现太空中与地球完全不同,无法依照地球上的惯例操作中止手术,而热妮亚却拒绝了中止手术的指令,勇于承当起身为医生要治病救人的责任,航天部门的主管沃林也坚决地支持她。热妮亚依据她医生男友的建议量体裁衣、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,她和奥列克顺利前往地球并与亲人们聚会。