《航天双子星》的故事发生在未来的“大航天时代”，讲述了哥哥“大宇”和妹妹“小晓”在“双子星”计划的帮助下，与其他小小航天员一起探索宇宙的精彩故事。影片以“探索浩瀚宇宙，创造美好生活”为主旨，结合未来航天科技与中国文化的独特元素，带领少年儿童领略太空的浩瀚之美与中国航天的灿烂愿景。