Filme de ficção científica dirigido por James Gray e estrelado por Brad Pitt, que também atuou como produtor. A história segue o astronauta Roy McBride em uma jornada pelo sistema solar para encontrar seu pai desaparecido, Clifford McBride (Tommy Lee Jones), cuja missão científica pode estar ameaçando a vida na Terra. O filme foi elogiado pela atuação de Pitt, mas teve um desempenho moderado nas bilheterias.
No início do século XXII, misteriosas rajadas de raios cósmicos vindos de Netuno causam surtos de energia que colocam em risco toda a vida no sistema solar. Roy é informado de que essas rajadas podem estar ligadas ao “Projeto Lima”, uma missão liderada por seu pai, que partiu há 29 anos em busca de vida extraterrestre. Roy é enviado a Marte para tentar estabelecer contato com Clifford, que está desaparecido há 16 anos.
Durante a viagem, Roy e sua equipe respondem a um sinal de socorro de uma estação de pesquisa abandonada, onde são atacados por babuínos experimentais que mataram a tripulação. Após sobreviver ao incidente, Roy segue para Marte, onde descobre que a SpaceCom planeja destruir o Projeto Lima caso Clifford não responda às comunicações. Roy envia uma mensagem pessoal ao pai, ignorando o script oficial, mas é afastado da missão por seu envolvimento emocional.
Helen Lantos (Ruth Negga), diretora da base marciana, revela a Roy a verdade sobre o Projeto Lima: Clifford matou sua equipe após um motim e a SpaceCom encobriu o fato. Ela também informa que uma nave armada com uma bomba nuclear está a caminho de Netuno para destruir a estação. Determinado a enfrentar seu pai, Roy embarca secretamente na missão.
Durante os 79 dias de viagem até Netuno, Roy reflete sobre seu relacionamento distante com o pai e sua esposa, Eve (Liv Tyler). Ao chegar à estação, ele encontra Clifford, o único sobrevivente, que revela que os surtos de energia são causados por uma fusão de antimatéria. Clifford confessa que nunca se importou com sua família e rejeita a Terra como seu lar. Roy tenta convencê-lo a voltar, mas Clifford prefere ficar no espaço.
Em um momento emocional, Clifford se lança ao vácuo espacial, pedindo para Roy deixá-lo para trás. Roy ativa a bomba nuclear e usa a explosão para impulsionar sua nave de volta à Terra. Antes de partir, ele recupera os dados científicos coletados pelo Projeto Lima, que, embora não tenham encontrado vida alienígena, revelam a beleza de mundos distantes.
De volta à Terra, Roy reconecta-se com sua esposa e encontra um novo sentido de esperança, contrastando com a obsessão autodestrutiva de seu pai. O filme explora temas como solidão, exploração espacial e relações familiares, combinando um visual deslumbrante com uma narrativa introspectiva. Apesar do reconhecimento da crítica, Ad Astra não alcançou o sucesso comercial esperado.