Ameryka walczy o przewagę nad Rosją w kosmicznym wyścigu, usiłując jako pierwsza wysłać człowieka na Księżyc. Jednak NASA boryka się z licznymi problemami – brak personelu, kurczące się fundusze i znużenie społeczeństwa całą ideą wyścigu kosmicznego stawiają agencję w trudnym położeniu. Co gorsza, ich wizerunek jest na krawędzi katastrofy. Z pomocą ma przyjść Kelly (Scarlett Johansson), błyskotliwa specjalistka ds. marketingu, której kariera legła w gruzach po ujawnieniu serii oszustw i manipulacji w jej pracy. Zdesperowana, przyjmuje ofertę od Moe (Woody Harrelson), urzędnika z biura prezydenta, który widzi w niej ostatnią deskę ratunku dla NASA. Na Florydzie, Kelly wprowadza swoje śmiałe, często kontrowersyjne pomysły, czym natychmiast irytuje Cole’a (Channing Tatum), surowego i pragmatycznego dyrektora startów kosmicznych. Ich starcie charakterów szybko przeradza się w iskrzącą rywalizację, podczas której Kelly próbuje przekonać NASA – i Amerykę – że Księżyc to nie tylko wyścig, ale coś znacznie większego. W tle kosmicznej misji toczy się pojedynek, w którym stawką są ambicje, odkupienie i przyszłość programu kosmicznego.