Sarah es una astronauta francesa que se entrena en la Agencia Espacial Europea en Colonia. Es la única mujer dentro del exigente programa. Divorciada de Thomas, compañero de trabajo en la agencia especial, vive sola con Stella, su hija de siete años, cuyo afecto, en ocasiones, resulta abrumador. Sarah ha sido seleccionada para formar parte la tripulación de una misión espacial de un año de duración llamada Proxima, con lo cual se cumple un deseo que ella tiene desde niña y al mismo tiempo se siente culpable por separarse de Stella.
En Agosto de 2016, Diane Kruger mostró interés en interpretar el papel de Sarah de esta película. Dado que puede actuar en francés e inglés se daban las condiciones, no obstante Alice Winocour finalmente se decantó por Eva Green.
