Das Tagebuch der Kosmonautin spielt in drei Epochen in Russland/der Sowjetunion: im Zweiten Weltkrieg, im Kalten Krieg und in der Nachwendezeit. Durch eine unfassbare Entdeckung in den KGB-Archiven finden die zwei Protagonisten Walentina und Anatol, ein Tagebuch aus der Zeit der sowjetischen Raumfahrt und der des ersten bemannten Weltraumfluges. Was sie jedoch aufdecken, bringt eine gefährliche Wahrheit ans Licht und fordert Opfer! Der Showdown lässt das Blut in den Adern gefrieren!