Helena es una llamativa mujer de 20 años que ha vivido toda su vida en la nave espacial Orbiter 9. Sus padres le habían comunicado, mediante un vídeo archivado, su intención de suicidarse para que Helena pudiera sobrevivir, debido a un urgente agotamiento del oxígeno. La computadora del orbitador, Rebecca, se ocupó de ella. Con los niveles de oxígeno bajos, otra nave espacial se acopla a la suya y un ingeniero de mantenimiento llamado Alex sube a bordo para realizar reparaciones. Más tarde, ella entra en su dormitorio y le convence para que le haga el amor, ya que puede ser su única oportunidad. Cuando regresa a su nave, Alex se sube a un ascensor y emerge... en la Tierra, en medio de un complejo de investigación boscoso y vigilado. Se dirige al edificio principal y se presenta ante el científico Hugo, jefe de uno de los cuatro centros internacionales que experimentan en secreto con seres humanos en aras de una eventual misión para llegar a Celeste, un planeta habitable que orbita en Alfa Centuri, ya que los océanos de la Tierra están envenenados y se echan a perder para las generaciones futuras. Hugo está a las órdenes de Katherine, la directora mundial del programa.

Alex está deprimido desde que una nave espacial que ayudó a diseñar para llegar a Celeste explotó con toda la tripulación de prueba a bordo. Hugo le recuerda que faltan 20 años para la partida y que los accidentes son inevitables. Alex visita regularmente a Silvia, una terapeuta, y finalmente le cuenta sus sentimientos por Helena. Alex vuelve a ver a una sorprendida Helena con su ropa normal de la Tierra y le revela la verdad de su situación. Utiliza el vídeo y la biometría de los registros grabados para que nadie en el control de la misión sepa que se ha ido, y la lleva a escondidas a su apartamento. Alex la expone al mundo, incluso va a un bar con sus amigos, entre ellos Xiao, un médico. Cuando a Helena le sale un sarpullido en el hombro, Alex la lleva a Xiao. Xiao sospecha que su piel parece no haber estado nunca expuesta a la luz del sol, pero promete volver a ellos con los resultados de sus pruebas. Mientras Alex está fuera, Helena explora el apartamento. Se le ha dado acceso a una habitación oculta con pantallas de ordenador que muestran que hay 10 simuladores Orbiter idénticos bajo la dirección de Hugo.

Al encontrar la dirección en los expedientes de Orbital, busca a sus padres, que son científicos del programa casados y no relacionados con ella. Le explican que los 10 sujetos son clones de personas muertas desde hace dos generaciones y que todos fueron engañados de la misma manera. El "padre" la esposa a una barandilla para poder llamar a Hugo, pero la "madre" lo noquea y deja escapar a Helena. Helena vuelve con Alex, enfadada con él, pero confía en sus disculpas. Alex pide ayuda a Silvia, que se ofrece a esconderlos en un apartamento que posee en una barriada. Hugo, que lidera la persecución, registra el apartamento de Alex y encuentra los datos de contacto de Silvia. Mientras Alex y Helena recogen la llave de Silvia, llegan Hugo y sus viscosos guardias. Hugo, sospechando que la pareja se esconde allí, dispara a Silvia en la cabeza, haciendo que Helena grite escondida. Los dos huyen por los tejados. Helena se hiere la pierna y más tarde insiste en que Alex salte por un tejado, para mostrarle cómo se hace, pero ella no la sigue y es capturada. Alex consigue escapar. Katherine le ordena a Hugo que elimine a Helena, que no sirve para seguir investigando y es un lastre para la empresa.

Alex tiene noticias de Xiao, que le pone al día sobre el estado médico de Helena. Alex corre al Centro de Control y es disparado y capturado al intentar llegar a Hugo. Alex informa a Hugo de las noticias que ha recibido de Xiao: Helena está embarazada de seis semanas. Hugo y Katherine están de acuerdo en que el Proyecto puede obtener valiosos conocimientos observando un nacimiento real y el posterior crecimiento de un grupo familiar dentro del Orbiter 9. Helena le dice a Hugo que tiene una condición si ella y Alex van a volver al Orbitador 9. Algunos años después, una joven sale del Orbiter 9 en el bosque y es recibida por un Hugo satisfecho pero envejecido. Ella mira al cielo mientras las primeras naves espaciales despegan hacia Celeste (fuera de la pantalla). Una figura no revelada sale detrás de la joven mientras ésta sonríe.