Spencer Armacost (Johnny Depp), astronaute de la Nasa, et sa femme Jillian (Charlize Theron), institutrice, forment un couple heureux. Les liens qui les unissent semblent abolir les distances qui les séparent lors des voyages de Spencer dans l'espace. Mais deux minutes vont suffire à ébranler cette harmonie et à introduire la tension dans leur couple : au cours d'une mission spatiale de routine, une explosion survient et le contact entre la navette et la Terre est rompu pendant ces fameuses deux minutes...Quand Spencer retourne sur Terre, le Président et le pays tout entier fêtent le héros national. Sa femme, elle, est partagée entre joie et inquiétude. Elle n'a de cesse de lui demander ce qui est arrivé là-haut, dans l'immensité de l'espace. Elle sent intimement que l'équilibre de son couple est en danger. Très vite, elle est la proie de cauchemars violents et de pensées sombres. Elle a l'étrange sensation que son mari n'est plus l'homme qu'il était. Les choses ne font qu'empirer lorsque le coéquipier de Spencer, Sherman Reese (Joe Morton) et sa femme meurent de façon mystérieuse. Spencer quitte la Nasa pour rejoindre l'industrie spatiale privée. Le couple part alors s'installer à New York. Peu de temps après, Jillian découvre qu'elle attend des jumeaux. Mais plus sa grossesse avance, plus ses cauchemars sont fréquents...