Спенсер Армакос — професійний астронавт, який здійснив не один політ за межі нашої планети. Його дружина Джилліан всіляко підтримує чоловіка, розуміючи, як важко йому було пронести у доросле життя свою мрію дитинства — дізнатися, що приховує космос. Молитвами та тривогами Джилліан усі польоти Спенсера закінчувалися вдало, крім останнього. Армакос був відправлений зі своїм напарником на орбіту для дрібного ремонту одного з відсіків «Шатла». Під час польоту зв’язок з екіпажем було втрачено, й астронавти були змушені здійснити аварійну посадку. Після лікування та реабілітації в госпіталі чоловіки знову повернулися до своїх сімей. Але радість Джилліан від повернення чоловіка тривала недовго — вона чітко розуміє, що з чоловіком щось не так. Спенсер звільняється з NASA, переїжджає із сім’єю до Нью-Йорка, стає відстороненим і весь час веде записи, які не показує нікому.

Така дивна поведінка чоловіка штовхає Джилліан на відчайдушний крок — розпочати власне розслідування та дізнатися, що ж сталося зі Спенсером під час останнього польоту. Але правда виявилася жахливою. Під час останнього виходу в космос у її чоловіка вселилася інопланетна сутність, яка проникла в наш світ під виглядом електрохвилі. Бувши вагітною, Джилліан задається моторошним питанням: кого вона носить під серцем? З цього моменту вона не на жарт починає побоюватися за власне життя. Хвилювання героїні можна розділити під час перегляду фільму Дружина астронавта.