Het is 1948. de 9- jarige Nova woont samen met haar moeder en broer Dewey in het pension van haar tante. Het pension herbergt verschillende gasten, onder wie de oude Josef, een Poolse professor die Auschwitz overleefde. Nova en haar broer Dewey zijn geïntrigeerd door het heelal. Elke nacht kijken ze samen door een oude telescoop naar de maan en sterren. Hun grote droom is om als eerste mens op de maan te lopen. Maar dan wordt Dewy slachtoffer van de polio - epidemie. Als hij zo ziek wordt dat hij zelfs niet meer zelfstandig adem kan halen, vrezen de artsen voor zijn leven. Deweys ziekte werpt een schaduw over het zorgeloze leven van Nova. Ze mist haar beste vriend en speelkameraadje en sluit vriendschap met de oude Josef. Samen brengen ze uren door op de veranda van het pension. Josef leert haar om te dromen, want dromen, verlangen en hoop houden je in leven - ook als er verschrikkelijke dingen gebeuren.