우주 경쟁에서 러시아에 뒤처지고 있다는 열패감이 팽배한 1960년대. 닐 암스트롱은 NACA의 엔지니어 겸 시험 비행 조종사로, 대기권을 넘어 우주로 가기 위한 시험비행을 계속한다. 혁신적인 기술로 만든 기계의 결함을 점검하고 보완하는 일을 하는 것이 그의 주요 임무로, 암스트롱은 회사와 집을 오가며 성실하게 자신의 역할을 수행한다. 마침내 이제껏 누구도 경험하지 못한 세계에 도전한 우주비행사 닐은 거대한 위험 속에서 극한의 위기를 체험하게 된다. 전 세계가 바라보는 가운데, 그는 새로운 세상을 열 첫 발걸음을 내딛는데...