Космический челнок отправляется на первую миссию по колонизации Марса. После взлета неожиданно обнаруживается, что одна из астронавтов беременна. Она умирает вскоре после приземления из-за осложнений во время родов. На Красной планете родился первый человек, но никто не знает, кто стал его отцом.
Так начинается необыкновенная жизнь Гарднера Эллиота (Эйса Баттерфилд) - любознательного, очень умного мальчика, встретившего за всю жизнь только 14 человек – своих воспитателей-колонистов. Пытаясь выяснить личность своего отца и узнать больше о родной планете, которую он никогда не видел, подросший герой заводит онлайн-дружбы с умной уличной девчонкой из Колорадо по имени Тульса (Бритт Робертсон). Когда он, наконец, получает шанс вернуться на Землю, ему не терпится испытать все чудеса он мог только читать на Марсе - от самых простых до необыкновенных. Но едва путешествие началось, ученые обнаружили, что органы Гарднера не могут выдерживать земную атмосферу, и немедленно отправляются за ним, чтобы вернуть на Марс. Не желающий мириться с обстоятельствами и решительно настроенный разыскать отца, Гарднер вместе с земной знакомой сбегает от преследователей…
Научно-фантастическая приключенческая драма «Космос между нами» рассказывает романтическую историю отношений мечтающей о звездах девочки и мальчика с Марса, который никогда не видел Землю.