馬戲團雜種狗貝爾卡和流浪狗斯特爾卡原本過著平凡生活，卻因蘇聯(lián)1960年太空計劃急需測試載人航天生命保障系統(tǒng)被選中成為實驗犬。在宇航員葉甫蓋尼·莫羅佐夫和軍醫(yī)亞歷山大·巴希羅夫的指導(dǎo)下，它們與其它候選犬只共同經(jīng)歷了嚴苛的離心機、模擬失重等訓(xùn)練。隨著Vostok火箭發(fā)射升空，兩只狗狗在工程師謝爾蓋·加爾馬什操作的艙內(nèi)完成生理數(shù)據(jù)監(jiān)測任務(wù)，期間遭遇艙體過熱等危機。最終返回艙成功著陸后，貝爾卡與斯特爾卡成為首批繞地軌道飛行并存活的犬只，為次年加加林完成人類首次太空飛行奠定基礎(chǔ)。影片改編自蘇聯(lián)真實歷史事件，展現(xiàn)了動物在航天探索中的特殊貢獻。