Denna film är baserad på barnboken med samma namn skriven av astronauten Christer Fuglesang, som ombord på Discovery år 2006 blev den första svensken i rymden. 12-åriga Mariana och hennes styvbror Marcus hamnar ombord på en hemmabyggd raket. Bakom raketbygget står Albert, en lätt galen vetenskapsman, och hans hjälpreda Lemming, en talande lämmel. Tillsammans ger sig den osannolika kvartetten ut på en fartfylld resa bakåt i tiden för att hindra en raket-olycka som tog livet av Alberts stora kärlek Lisa. Men för att lyckas måste man först stoppa en gigantisk asteroid på väg rakt mot jorden. Vi får följa våra udda hjältar till Mars, genom svarta hål och 65 miljoner år bakåt i tiden innan de fyra astronauterna ställs inför ett avgörande val: Ska de rädda jorden eller Alberts stora kärlek? "Rymdresan" är ett familjeäventyr i ljusets hastighet om vänskap, vetenskap och vikten av att tro på sig själv.