När astronauten Celeste förbereder sig för sitt allra första uppdrag i rymden tvingas hon lämna kvar sin följeslagare Robot på jorden - den trogna maskin som uppfostrat henne och format henne till den hon är idag. Kvar i ensamheten, och med sitt livsuppdrag fullbordat, börjar Robot kämpa med saknad och sina alltmer sviktande system. Samtidigt möter Celeste utmaningar som väcker minnen av deras relation.

Trots avståndet binds deras berättelser samman av universella känslor - längtan, förlust och hopp. Space Cadet är en musikaliskt pulserande fabel utan dialog som ställer en tidlös fråga: Vad innebär det att hitta sin plats i kosmos?