2099년, 지구는 환경 붕괴 직전에 놓여 있고, 사회는 ‘이성 지상주의’를 최고의 원칙으로 삼는다. 사랑과 격렬한 감정은 위험한 잔재로 간주해 '감정 체험관'에 봉인된 채, 사람들은 제한적으로 모의 체험만 허용받는다. 복제인간 저우톈밍은 매일 체험관을 순찰하던 중, 우연히 '슬픔'을 체험하러 온 소녀 구위안시를 만나 그녀에게 강하게 끌리게 된다. 이후 그는 소녀에게서 받은 감정의 여운에 이끌려 몰래 사랑과 관련된 기록을 열람하고 체험하며, 여러 시대에 남겨진 실제 감정의 파편들을 목격한다. 그러던 중 저우톈밍은 자신과 구위안시가 사실 이 비밀 실험의 새로운 세대 샘플이라는 충격적인 진실을 알게 된다. 두 사람은 결국 화성으로 향하는 긴 항해에 오르기로 결심한다. 그곳 역시 완전히 자유로운 세계는 아니겠지만, 적어도 이번만큼은 무엇을 사랑하고 어떻게 살아갈지 스스로 선택해 보기로 한다.