1958年，由弗兰克·科尔文（克林特·伊斯特伍德 饰）带领的一群出色空军试飞员，本有望成为首批进入太空的美国人，然而太空总署最终接手执行此次任务。小组成员陆续退役，但他们的太空梦想并未消散。40多年后，俄罗斯卫星艾肯导航系统出现故障，NASA计划派遣太空人前往外太空修复卫星，已退役的弗兰克·科尔文是唯一能完成此项工作的人。弗兰克和昔日同组伙伴霍克·霍金斯（汤米·李·琼斯 饰）、杰瑞·奥尼尔（唐纳德·萨瑟兰 饰）以及坦克·苏利文（詹姆斯·加纳 饰）这四位老人历经艰苦训练，最终搭乘宇宙飞船进入太空。