Es 1959 y Rusia está ganando la carrera espacial. Para competir, Estados Unidos forma la NASA y elige reclutar a los mejores pilotos de prueba del país para formar lo que se convertirán en los astronautas de Mercury. Entre estos pilotos de prueba se encuentran el chico de oro John Glenn, el imprudente Alan Shepard y Gordo Cooper, cuyo matrimonio roto podría costarle un lugar en el programa.

La prensa desciende sobre la vida doméstica de los astronautas. Shepard y Gordo se marchitan bajo los reflectores mientras Glenn prospera. Glenn consigue un trato con la revista Life que otorga acceso exclusivo a los siete astronautas a cambio de una compensación que cambia la vida. Para cuando los astronautas llegan a Florida para comenzar a trabajar, incluso Shepard ha llegado a comprender el poder que tienen ahora.

Después de misteriosos ataques de vértigo, Shepard recurre a Dee O’Hara para que lo ayude. Mientras tanto, Cocoa Beach se ha transformado de ciudad fantasma a fiesta perpetua. Gordo se ve tentado por otra mujer. Glenn busca refugio del caos en una reunión de la iglesia local, donde incluso él se enfrenta a la tentación. Las familias de los astronautas llegan a Florida para presenciar el primer lanzamiento de prueba del Atlas Rocket.

Después de que un cohete fallara durante una prueba, el Mercury 7 regresa a casa para Navidad. Las vacaciones de Shepard son tensas, ya que la llegada de sus padres coincide con la adopción de la sobrina de Louise. La ex amante de Gordo se abre camino de regreso a su vida, poniendo en peligro su relación con Trudy. Y Glenn intenta ganarse a una estrella política en ascenso y aspirante a la presidencia, JFK.

Trudy se encuentra con Jerrie Cobb y es invitada a unirse al primer cuerpo de mujeres astronautas. Los Mercury 7 se envían a San Diego para que los entreguen con alegría, pero el viaje se pone amargo cuando un periodista captura a Shepard con otra mujer. Glenn ayuda a Shepard a enriquecer la historia, pero su moralización abre una brecha entre él y los otros astronautas que afectará directamente a quién es elegido para ir al espacio primero.

JFK envía un comité científico a Cabo Cañaveral para evaluar la validez del programa espacial. Glenn, ardiendo por los resultados de la votación entre pares, redacta cartas a los políticos quejándose de que Shepard no es moralmente apto para ser el primer hombre en el espacio. Pero las cuestiones de juegos de poder internos y un presidente escéptico pronto se ven eclipsadas por las noticias de Rusia que podrían ser el clavo en el ataúd del Proyecto Mercurio.

En la víspera del vuelo, Louise se entera del romance de Shepard en Tijuana. Trudy ve a Gordo hacer una broma sobre mujeres astronautas en la televisión. Glenn espera el momento humillante en el que el mundo finalmente se enterará de que no será el primero. Las tensiones llegan a un punto de ruptura cuando Shepard y Glenn se ven obligados a estar juntos en una olla a presión de retrasos climáticos, discordia matrimonial y un circo de periodistas.

Después del dramático viaje de Shepard al espacio, se siente decepcionado e inquieto. Siguiendo el consejo de Glenn, Shepard intenta sofocar su ambición con gratitud por su esposa e hijos. Si bien el matrimonio de Shepard permanece intacto de alguna manera, es posible que el de Gordo y Trudy nunca se recupere. Mientras tanto, cuando JFK lanza públicamente un desafío para que la NASA envíe un hombre a la luna, el impulso de Glenn hacia la cima de Shepard se reactiva.