Unión Soviética, invierno de 1966. En una taberna perdida de la Siberia oriental, un piloto de combate alcoholizado llamado Grigori Nelyubov intenta contar a todo aquel que quiera escucharle sus días gloriosos de cosmonauta como compañero del gran héroe nacional Yuri Gagarin. «Yo pude ser el primero», afirma con un vaso de vodka en la mano. Pero nadie lo toma en serio, todos se burlan de él. Todos excepto una atractiva viuda con aspecto de campesina, la única que se acerca hasta su mesa. «Cuéntame tu historia, soldado», le pide mientras se sienta a su lado. Unos días más tarde, el cuerpo sin vida del piloto aparecerá junto a las vías del ferrocarril tras una tormenta de nieve.
Moscú, 1986. Veinte años después, Fiódor Martínez-Myasishyev, un periodista ruso de orígenes españoles que trabaja para el diario Izvestia recibe un encargo de su director, escribir un artículo conmemorativo sobre la historia del primer ser humano en alcanzar las estrellas. Gracias a la tímida apertura política que empieza a impulsar el nuevo Secretario General del PCUS, Mijaíl Gorbachov (la denominada perestroika), Fiódor comienza una investigación en los viejos archivos del ministerio, una búsqueda que le llevará a descubrir, casi por azar, una serie de fotografías manipuladas, así como la posible existencia de un cosmonauta desaparecido del que nadie ha oído hablar jamás, un rostro sin nombre al que empieza a denominar X-2. La obsesión por esta búsqueda acabará conduciéndolo, sin apenas desearlo, hasta un capítulo oscuro de su pasado familiar.