Lajka je toulavé štěně, které v ulicích Moskvy bojuje o přežití. Jedné zimní noci je odvlečena ze svého úkrytu v průchodu, aby se stala hvězdným letcem – psem vycvičeným pro let do vesmíru. Lajka nemá důvěru k lidem, a tak se všemožně snaží utéct. Dokud však nepotká Ninu.
Nina je osamělé děvče s hlavou plnou otázek. Její nejlepší kamarádka se náhle odstěhovala do Ameriky, a Nina tak musí čelit šikaně ze strany spolužáků úplně sama. Její tatínek navíc pracuje jako vědec v sovětském kosmickém programu a jeho práci postupně opřádá čím dál víc tajností.
Když se v tatínkově laboratoři Lajka s Ninou setkají, začne mezi nimi vznikat pouto, které pomalu rozehřívá chlad, jež jim oběma sídlil v srdcích. Zatímco boj o dobytí vesmíru mezi Spojenými státy a Sovětským svazem nabývá na síle, Lajka s Ninou odkrývají šokující tajemství a nepříjemné pravdy, které prověří sílu jejich přátelství. Budou natolik statečné, aby se odvážily následovat své sny až daleko ke hvězdám?