En la segunda mitad del siglo XXII, a bordo de la nave espacial Ikarie XB 1, una tripulación se dirige hacia la constelación Alfa Centauri para buscar en ella una nueva forma de vida extraterrestre. Aunque el viaje no dura más que 28 meses, cuando la misión llegue a su destino, en la Tierra ya habrán pasado quince años. Durante el viaje, cuarenta científicos de todos los países aprenden a vivir juntos y afrontan varias peripecias, entre ellas el encuentro con un aparato espacial del siglo XX, la inestabilidad mental de uno de los pasajeros y la aparición de síntomas ligados a una estrella negra radioactiva.