A Girl and an Astronaut เป็นซีรีส์ไซไฟโรแมนติกที่เล่าเรื่องราวของ นิกิ นักบินอวกาศที่หายตัวไปในอวกาศเป็นเวลา 30 ปี แต่เมื่อเขากลับมายังโลกอีกครั้ง เขากลับพบว่าตัวเองไม่แก่ลงเลยแม้แต่น้อย การกลับมาของนิกิไม่เพียงสร้างความตื่นตาตื่นใจให้กับคนรอบข้าง แต่ยังดึงดูดความสนใจจากบริษัทขนาดใหญ่ที่มุ่งมั่นจะศึกษาสาเหตุว่าทำไมนิกิถึงคงความหนุ่มแน่นได้ตลอดเวลา

ในขณะเดียวกัน มาร์ธา หญิงสาวที่เคยเป็นคนรักของนิกิ ก็ยังคงเผชิญกับความเจ็บปวดจากการพลัดพรากในอดีต การกลับมาของเขาทำให้เธอต้องเผชิญกับความรู้สึกที่เคยซ่อนอยู่และความสัมพันธ์ที่เคยพังทลาย นิกิพยายามที่จะสานสัมพันธ์กับมาร์ธาอีกครั้ง แต่โลกที่เขากลับมาพบเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก ทั้งเทคโนโลยี ความคิด และความสัมพันธ์

ในขณะที่มาร์ธาต้องเลือกระหว่างอดีตและปัจจุบัน นิกิต้องต่อสู้กับความจริงที่ว่าโลกที่เขาจากไปไม่ใช่โลกเดิมที่เขาเคยรู้จักอีกต่อไป