La historia se mete en las vidas de Matt Johnson y Owen Williams (haciendo de ellos mismos), dos jóvenes que a principios de los ’60 fueron reclutados por la CIA y que ante la sospecha de la existencia de un espía ruso en la NASA montan una operación para descubrirlo.
Con el aval del jefe de la CIA, se introducen en la sede de la NASA en Texas y se hacen pasar por documentalistas, que en realidad es lo que son verdaderamente junto a su equipo de camarógrafos.
Allí descubre que en realidad los avances espaciales están estancados y que le llevará varios años a los Estados Unidos poder poner un hombre sobre la Luna. Con un ingenio audaz, a Matt se le ocurre inventar el alunizaje a través de montar una falsa historia construida desde la Tierra.
El plan esta en marcha y se convierte en un tema de estado, incluyendo el viaje espacial del Apolo XI, pero deben aprender a montar el truco fílmico (incluyendo la experiencia de Stanley Kubrick en el rodaje de 2001: Odisea del espacio) y plasmarlo en una cinta que convenza al mundo que Estados Unidos ganó la carrera espacial.