Нилу Армстронгу, обычному летчику-испытателю, жизнь подкидывает шанс попасть в программу «Джемини». Его напарник, Эдвин Олдрин, человек с крутым нравом, поначалу смотрит на Нила с недоверием. Но Нил доказывает свой характер, когда во время тренировочного полета чуть не гибнет, но спасает и себя и корабль. После этого их команда начинает подготовку к главной цели — высадке на Луну.
Дома у Нила не все гладко. Его жена Дженет постоянно переживает за мужа, ведь каждый полет может стать последним. Они теряют маленькую дочь, которая умирает от болезни, и это рушит их семью. Нил замыкается в себе, уходя в работу с головой, а Дженет пытается сохранить остатки тепла. Их старший сын Рикки тоже страдает от нехватки отцовского внимания.
В 1969 году наступает час икс. Аполлон-11 стартует с мыса Канаверал. Вся команда — Нил, Эдвин и Майкл Коллинз — летят к Луне. Во время посадки связь с Землей почти пропадает, компьютер выдает ошибки, но Нил берет управление на себя и сажает модуль вручную, прямо в кратере. Когда он делает шаг на лунную поверхность, его знаменитая фраза звучит как личная победа над страхом и болью.
На Земле их встречают как героев, но сам Нил чувствует лишь пустоту. Он понимает, что главное испытание было не в космосе, а внутри него самого. Вернувшись домой, он наконец-то находит в себе силы поговорить с Дженет и сыном, признавая, что семья для него важнее всего. Последний кадр — он смотрит на Луну через стекло, уже не как на цель, а как на пройденный этап.
