Mildred Jeter, une femme noire et Richard Perry Loving, un homme blanc, résidents en Virginie, se marient en juin 1958 dans le district de Columbia. Une nuit, le couple est réveillé par la police.
L'astronaute Roy McBride s'aventure jusqu'aux confins du système solaire à la recherche de son père disparu et pour résoudre un mystère qui menace la survie de notre planète.