Na segunda metade do século XXII, a bordo da nave espacial Ikarie XB 1, unha tripulación diríxese cara á constelación Alfa Centauri para buscar nela unha nova forma de vida extraterrestre. Aínda que a viaxe non dura máis ca 28 meses, cando a misión chegue ao seu destino, na Terra xa terán pasado quince anos. Durante a viaxe, corenta científicos de todos os países aprenden a vivir xuntos e afrontan varias peripecias, entre elas o encontro cun aparello espacial do século XX, a inestabilidade mental dun dos pasaxeiros e a aparición de síntomas ligados a unha estrela negra radiactiva.