出舱作业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回来地球时死亡，俄航天管理部门紧急选拔胸外科医师进行培训，本片女主角热妮亚.别利亚耶娃（老公谢尔盖事故去世，带着女儿和母亲日子）终究进入了太空。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进行手术，而热妮亚却拒绝了中止手术的指令，勇于承当起身为医师要救死扶伤的责任，航天部门的主管沃林也坚定地支持她。热妮亚根据她医师男友的主张因地制宜、克己设备，终究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，她和奥列克顺利回来地球并与亲人们团聚。