Ce film, tiré d'une histoire vraie, raconte celle de la treizième mission du programme Apollo. En avril 1970, la NASA envoie trois astronautes, James Lovell, Fred Haise, et Jack Swigert, vers la lune. L'expédition semble pratiquement routinière, jusqu'au moment où une explosion se produit, créant une importante fuite d'oxygène. La mission lunaire est rendue impossible, et l'explosion a provoqué une perte d'alimentation qui oblige les astronautes à couper tous les appareils à bord. Confrontés alors à de graves problèmes, tous doivent redoubler d'ingéniosité pour parvenir à ramener la fusée à bon port.