En 2163, le vaisseau spatial Ikarie XB-1 (Ikarus XB-1) est en mission à la recherche d'une mystérieuse « Planète blanche » en orbite autour de l'étoile Alpha du Centaure. Si le voyage de l'équipage ne dure que 28 mois, 15 ans auront passé sur Terre au moment où la mission parviendra à destination. Au cours de ce voyage, une quarantaine de scientifiques de tous pays apprennent à vivre ensemble et doivent faire face à quelques péripéties, telles que la rencontre avec un appareil spatial du XXe siècle, l'instabilité mentale d'un des passagers ou l'apparition de symptômes liés à une « étoile noire »" radioactive.