Minha mãe é astronauta narra as aventuras de Netinho, um menino muito imaginativo e curioso que gosta de brincar e inventar histórias. Ele é aluno de Maria Helena, uma professora dedicada e que está sempre pronta para responder dúvidas de seus alunos  e de Netinho, principalmente. Um dia, em meio aos preparativos para a comemoração do Dia das Mães na escola, a professora recebe uma surpreendente revelação de Netinho, o que a faz relembrar de sua infância e de sua mãe, por quem guarda imenso carinho.