1969年7月20日，乘坐着阿波罗11号的美国人尼尔·阿姆斯特朗成功登陆月球，迈出对人类来说具有重要意义的一大步。与此同时，资深宇航员吉姆·洛维尔（汤姆·汉克斯 Tom Hanks 饰）和亲人好友们通过电视密切关注着这历史性的一刻。吉姆曾乘坐阿波罗8号飞到月球附近，他同样希望在有生之年实现登陆月球的梦想。

尼尔·阿姆斯特朗登陆月球仅九个月后，美国宇航局便迎来了最大的危机：三名宇航员乘坐的宇宙飞船在前往月球的途中遭遇了灾难性的爆炸。