Около мусорных баков, где-то между бочками с горючим и ржавыми железками, Миша находит собаку — испуганную, тощую, с белой шерстью, свалявшуюся в колтуны. Он называет её Белкой, сам не зная почему — может, потому, что она белая, а может, потому, что так звали одну из тех самых собак, чьи имена гремели на весь мир. С этого момента жизнь мальчика и его четвероногой находки оказываются неразрывно связаны. Белка, которую Миша тайком прячет в сарае, подкармливает своими скудными запасами и учит простым командам, оказывается не просто дворнягой — она обладает невероятным чутьём, сообразительностью и, кажется, понимает Мишу с полуслова. Вместе они проводят дни, наблюдая за запусками с безопасного расстояния, пробираясь к заборам, за которые вход запрещён, и строя планы, как однажды Белка отправится в космос — не просто в клетке, как подопытное животное, а настоящим членом экипажа. Постепенно, через череду случайностей и удивительных совпадений, которые сам Миша называет не иначе как «космической судьбой», его Белка попадает в поле зрения тех, кто решает, кому лететь, а кому оставаться на земле. Но когда возможность, о которой он даже боялся мечтать, становится реальностью, Миша вдруг понимает: его верный друг, его Белка, может навсегда исчезнуть из его жизни — либо улетев к звёздам, либо сгорев в неудачном старте. И теперь ему, десятилетнему мальчику, который всего лишь хотел доказать, что чудеса возможны, предстоит сделать выбор, который определит не только судьбу Белки, но и то, как он сам будет смотреть на небо — с верой в мечту или с горечью потери.