アメリカの宇宙飛行士のチャイズ（ロバート・デュヴァル）、リー（ジェームズ・カーン）、リックの3人は、上司ロスの命令で、宇宙飛行のテストを急きょ中止した。ソ連が人間を乗せた宇宙船を月に向けて打ち上げたからだ。アメリカとしては対抗上、単なるテストなどしてはいられなかった。しかも、アポロの発射計画は、かなり先のことだ。そこで旧式のマーキュリー・カプセルに、ありあわせの着陸装備をつけ射ち上げることになった。そして飛行士にはチャイズが選ばれた。有頂天のチャイズにリーと彼の妻ミッキー（ジョアンナ・ムーア）が忠告した。月は危険だし、空気もないから着陸も難しいそれにマーキュリーでは地球に戻れないかもしれない……と。離陸の1週間前に、食料、酸素、そのほかの必需品を積んだシェルターが月に向かって打ち上げられた。これでチャイズは1年間は生きられるし、その前にアポロが月に来ればそれに乗って地球へ帰れる。ところが計画が変更になった。大統領が軍だけにこの計画を推進させることに反対したのだ。そして空軍大佐であるチャイズはおろされ、代わってリーが乗ることになった。チャイズはやけ酒を飲み、リーを憎み、あげくは彼の訓練を邪魔するという態度に出た。だが結局、リーは無事、打ち上げられた。月に着陸したリー。付近にはソビエトが打ち上げたボストークの残骸があり、その中でソビエトの宇宙飛行士が全員死んでいた。リーはアメリカ国旗を出して月の表面に打ち立てた。あとは、アポロが彼を迎えに来るのを待つだけだ。