从孩提时候开始，查尔斯·法默(比利·鲍勃·松顿饰)就在心底埋下了自己的终极梦想：成为一名宇航员。在得到航天工程学学位并加入空军成为飞行员之后，法默水到渠成的开始接受美国国家航空航天局的宇航员训练课程。然而出乎意料的是，正当法默离自己的梦想越来越近之时，他的家庭突遭变故，家事所迫，法默不得不忍痛割爱，提前结束了宇航员的生涯。
不过，法默从不会听从命运的安排，即使回家务农也抹杀不了他的梦想。在随后的10年间，他将自己赚来的每一分钱都用来建造自己的火箭，在德州斯托里的大农场的谷仓里，法默不知疲倦的致力于火箭工程，期待有朝一日能乘坐自己的火箭奔向太空。
和法默一起分享飞天梦想的还有他的妻子奥迪(维基尼娅·迈德森饰)和两个女儿及儿子谢帕德，15岁的谢帕德已经出落成一名小工程师了，而且盼望在火箭发射之日能够担当控制员。甚至奥迪的父亲哈尔(布鲁斯·邓恩饰)也给予了精神支持，他看到坚忍不拔的女婿用全家人共同的梦想激励整个家庭，这是作为父亲的哈尔从未曾做到的。
在发射前夕，意想不到的问题出现了。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关注，随即是蜂拥而至、在他门口安营扎寨的媒体记者，推测和关注着这位太空牛仔和他的自制火箭。法默发现自己的画面出现在全世界的电视荧屏上，他被描述成一个变节的英雄，更赢得了公众的人气和支持。与此同时，联邦调查局、中央情报局、联邦宇航局和美国军方也在严格审查和监督着法默的一举一动，他们都认为法默是潜在的公众安全隐患，准备采取必要措施阻止法默的宇航计划。
法默知道这是唯一的机会了，他不仅要完成穿过大气层的梦想，还要让自己的孩子们鼓足勇气永不放弃对各自梦想的追求。不管怎样，法默都要挣脱地球引力，飞向太空实现梦想……
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