1969年、アメリカ。ケネディ大統領が宣言した〈人類初の月面着陸を成功させるアポロ計画〉から８年――。未だ失敗続きのNASAに対し、国民の関心は薄れ、予算は膨らむ一方。この最悪な状況を打破するため 政府関係者のモー（ウディ・ハレルソン）を通してNASAに雇われたのはニューヨークで働くPRマーケティングのプロ、ケリー（スカーレット・ヨハンソン）。
アポロ計画を全世界にアピールするためなら手段を選ばないケリーは、宇宙飛行士たちを「ビートルズ以上に有名にする！」と意気込み、スタッフにそっくりな役者たちをテレビやメディアに登場させ、“偽”のイメージ戦略を仕掛けていく！
そんな彼女に対し、実直で真面目なNASAの発射責任者コール（チャニング・テイタム）は反発するが、ケリーの大胆で見事なPR作戦により、月面着陸は全世界注目のトレンドに！
そんな時、モーからケリーにある衝撃的なミッションが告げられる――！