Es gibt diese atemberaubende Szene ganz am Anfang. Roy McBride (Brad Pitt) klettert auf der "International Space Antenna" herum, die kilometerweit in den Himmel reicht. Unter ihm gähnt der Abgrund, doch McBride bleibt ganz ruhig - selbst dann noch, als Explosionen die Himmelsantenne erschüttern und ihn in die Tiefe schleudern. Kaum bei Bewusstsein, zieht er irgendwann die Reissleine seines Fallschirms - und landet zwischen Trümmerteilen auf dem Erdboden.
Die Szene deutet schon an, welches Feuerwerk an Bildern "Ad Astra" entfesseln wird. Und sie soll zeigen, welch cooler Hund der Astronaut Roy McBride ist. Selbst in Krisensituationen steigt sein Puls nie über das Normalmass. Wenn es hektisch wird, behält er den Überblick und handelt richtig. Eigentlich, denn natürlich wird er im Laufe des Films an seine inneren Grenzen stossen. Das Space-Abenteuer von Regisseur James Gray ("The Immigrant", "Die versunkene Stadt Z") ist eine Mischung aus "2001: Odyssee im Weltraum" und "Apocalypse Now", mit einer Prise Terrence Malick. Eine Reise in die Tiefen des Alls - und zugleich in die Abgründe der menschlichen Seele.
Die Geschehnisse nehmen ihren Lauf, als McBride vor eine Geheimkommission zitiert wird. Die Generäle der Space Comm - einer militärlastigen NASA-Version - haben einen Auftrag für ihn: Er soll seinen Vater Clifford McBride suchen, der vor vielen Jahren zum Neptun reiste, um dort im "Lima-Projekt" nach ausserirdischem Leben zu suchen. Das Forscherteam um Clifford McBride verschwand damals spurlos, und Roy wuchs ohne seinen Vater auf. Doch nun haben die Generäle den Verdacht, dass der Verschollene hinter elektromagnetischen Stürmen stecken könnte, die vom Neptun ausgehen und das Leben auf der Erde bedrohen - auch die Explosion der "International Space Antenna" wurde durch sie ausgelöst. Space Comm will herausfinden, ob Clifford McBride der Urheber der kosmischen Gefahr ist - und ihm gegebenenfalls das Handwerk legen. Roy könnte der Einzige sein, auf den sein Vater noch hört. Deshalb schicken ihn die Generäle zum Mars, von wo aus er die Forschungsstation am Neptun anfunken soll. Mit seinem Abschied von der Erde lässt Roy auch seine Ex-Frau Eve (Liv Tyler) zurück, von der er sich durch die Arbeit entfremdet hatte. Roy wollte immer schon ein Vorzeige-Astronaut sein, genau wie sein Vater ...