从孩提时代起，查尔斯·法默（比利·鲍伯·松顿 饰）心中便种下了成为宇航员的终极梦想。他获得航天工程学学位并加入空军成为飞行员后，顺理成章地参加了美国国家航空航天局的宇航员训练课程。然而，意外发生了，家庭变故让法默不得不忍痛提前结束宇航员生涯。但法默并未屈服于命运，即便回家务农，也无法磨灭他的梦想。 在接下来的10年里，他把赚的每一分钱都投入到建造自己的火箭中。在德州斯托里大农场的谷仓里，法默不知疲倦地钻研火箭工程，盼望着有一天能乘坐自己的火箭飞向太空。与法默一同怀揣飞天梦想的，还有他的妻子奥迪（维吉妮娅·马德森 饰）、两个女儿以及儿子谢帕德。15岁的谢帕德已是个小工程师，渴望在火箭发射时担任控制员。就连奥迪的父亲哈尔（布鲁斯·邓恩 饰）也给予精神支持，他看到女婿用共同的梦想激励着整个家庭，这是他作为父亲未曾做到的。 发射前夕，麻烦出现了。法默为火箭准备的1万磅高等级燃料引起了联邦调查局的注意，紧接着大批媒体记者蜂拥而至，在他家门口安营扎寨，纷纷猜测并关注着这位太空牛仔和他的自制火箭。法默的画面出现在全球电视屏幕上，他被描述成一个变节英雄，却也赢得了公众的人气与支持。与此同时，联邦调查局、中央情报局、联邦宇航局和美国军方对法默进行严格审查和监督，他们认为法默是潜在的公众安全隐患，打算采取措施阻止他的宇航计划。法默明白这是他唯一的机会，他不仅要实现穿越大气层的梦想，还要让孩子们勇敢追逐各自的梦想。无论如何，他都要挣脱地球引力，飞向太空实现梦想。