Nach einer erfolgreichen Weltraum-Mission kehrt die junge Astronautin Lucy Cola (Natalie Portman) auf die Erde zurück. Doch seit sie die unendlichen Weiten des Alls mit all seiner Pracht bereist hat, ist sie verändert und beginnt, die Realität auf der Erde nicht mehr als solche wahrzunehmen. Sie fühlt sich ihrem eigenen, irdischen Leben und insbesondere ihrem Ehemann Drew (Dan Stevens) entrückt und leidet höchstwahrscheinlich an posttraumatischen Belastungsstörungen, weshalb sie sich in psychiatrische Hilfe begibt. Um aus ihrem tiefen Loch wieder herauszukommen, beginnt Lucy eine Affäre mit dem NASA-Kollegen Mark Goodwin (Jon Hamm), der sie, ihre Erfahrungen und ihre Probleme besser zu verstehen scheint. Doch als eine Konkurrentin um sein Herz auftaucht, übernimmt die Eifersucht Lucys ohnehin schon angeschlagenen Verstand.