Une femme. Une mission. Sauver le monde. 1952. Une météorite s'écrase au large de Washington, dévastant une grande partie de la côte Est des États-Unis et tuant la plupart des habitants dans un rayon de plusieurs centaines de kilomètres. Par chance, Elma York et son mari, Nathaniel, en congé dans les Poconos, échappent au cataclysme et parviennent à rejoindre une base militaire. Elma, génie mathématique et pilote pendant la Seconde Guerre mondiale, et Nathaniel, ingénieur spatial, tentent de convaincre les militaires que la météorite n'a pu être dirigée par les Russes. Mais, ce faisant, ils découvrent que la catastrophe va dérégler le climat de manière irréversible et entraîner, à terme, l'extinction de l'humanité. Seule issue : l'espace. Une coalition internationale lance un programme spatial de grande envergure... inaccessible aux femmes. Elma compte pourtant bien y prendre part et devenir la première Lady Astronaute.