В центре сюжета фильма "Светлая сторона Луны" - молодая женщина Тоня, чья жизнь неразрывно связана с космосом. Её детская мечта стать космонавтом обретает реальные очертания в 1967 году, когда она живет в Ленинграде. Вдохновляющим примером для неё служит её дядя Владимир Комаров, знаменитый космонавт. Тоня стоит на пороге осуществления своей мечты, но судьба готовит ей неожиданные испытания.
Первое из них - встреча с Михаилом, боксером с непростым прошлым. Второе - изгнание из космической программы после отказа одному из начальников. Эти события кардинально меняют её жизнь, лишая надежды на космос и будущее, к которому она так стремилась.
Потеряв всё, Тоня сталкивается с новым выбором: остаться в СССР вместе с Михаилом или уехать за границу с Филиппом, американцем, который безумно влюблен в неё. Филипп обещает ей жизнь, полную комфорта и стабильности, но, возможно, лишенную настоящего счастья.
Тоня оказывается перед дилеммой - между любовью и мечтой, между прошлым и будущим, между двумя мужчинами, каждый из которых предлагает свой путь. Её решение может изменить всю жизнь, заставив выбрать между страстью и долгом, между личными желаниями и общественными ожиданиями в эпоху холодной войны и космической гонки.
