Фильм «Жена астронавта» — это напряжённая психологическая драма с элементами триллера и научной фантастики, исследующая границы доверия и человеческой природы. Астронавт Спенсер Армакост и его пилот Шейн Декиер совершают высадку на Марс. Во время работы в открытом космосе между ними и центром управления на Земле происходит кратковременная, но полная потеря связи.
Все начинается со случайной встречи в аэропорту, где Джек Лоренс, успешный, но одинокий бизнесмен, и Дэйл Погни, простоватый рабочий, замечают поразительное совпадение. Оба недавно узнали от бывших подруг о существовании семнадцатилетнего сына, который сбежал из дома. Имена мальчиков совпадают, возраст одинаков, и, как выясняется, это один и тот же подросток.
Джеймс Т. 'Топ Ган' Баррингтон — пилот с блестящими навыками, но с психологическими проблемами, которые мешают ему conform к жёстким нормам. После инцидента его отправляют на отдалённую авиабазу, где он сталкивается не только с экстремальными испытаниями, но и с циничным начальством, заинтересованным в сокрытии скандала.