En 1970, trois astronautes américains s'envolent vers la Lune. Jack Swigert a rejoint à la dernière minute deux amis de longue date, Fred Haise et Jim Lovell. Le 13 avril, à 21 heures, Lovell annonce aux techniciens de la Nasa que la mission ne se déroulera pas comme prévu. Une explosion a gravement endommagé le vaisseau. Il s'agit maintenant d'organiser le retour sur Terre des trois naufragés de l'espace. Au sol, le directeur de vol, Gene Kranz, et ses collaborateurs recherchent fébrilement une solution tandis que les familles attendent dans l'angoisse. Les trois astronautes se réfugient dans le Lem, initialement conçu pour deux d'entre eux seulement.