בעתיד הקרוב, שמונה אסטרונאוטים (4 נשים ו4 גברים) מ5 מדינות יוצאים לכאורה למשימת מחקר בת 6 שנים לאורך 13 מיליארד ק"מ מטעם מוסד שמאגד את כל סוכנויות החלל בעולם. חיי האסטרונאוטים ובפרט רגשותיהם נבדקים תחת זכוכית מגדלת ע"י צוות שצופה בהם מכדור הארץ לכל אורך המסע, אך במהרה הם מגלים כי המשימה האמיתית שלהם היא לא מה שהם ציפו לה. (כאשר הסדרה הייתה בפיתוח היא זכתה לכינוי: "האנטומיה של גריי בחלל").