En plena carrera espacial entre Estados Unidos y la Unión Soviética, en los años sesenta, Moe Berkus, que trabaja para Richard Nixon, contrata a Kelly Jones, especialista en marketing y estafadora, para que renueve la imagen de la NASA antes de la llegada del Apolo 11 a la Luna. Aunque al principio los métodos de Kelly molestan a los chicos de la NASA, crea un vínculo, y más tarde un romance, con el director de lanzamientos Cole Davis, que se siente culpable por la tragedia de la explosión del transbordador Apolo 1, en la que murieron tres hombres.

Moe encarga a Kelly que filme un falso alunizaje, el «Proyecto Artemis», por si algo sale mal en el lanzamiento del Apolo 11. Con la ayuda de su ayudante Ruby y del divo director Lance, Kelly intenta en secreto que todo salga bien. Cuando ella y Ruby empiezan a sentirse culpables por la estafa, Kelly intenta echarse atrás, pero Moe amenaza con sacar a la luz su implicación y también le dice que van a utilizar las imágenes falsas independientemente de si el lanzamiento real es un éxito o no.

Kelly se sincera con Cole, que se enfada pero le ayuda a realizar el trabajo. Consiguen retransmitir el alunizaje real, ya que el falso habría quedado al descubierto después de que un gato negro entrara en el plató y causara una conmoción. La misión es un éxito y Moe agradece a Kelly su ayuda, mientras ella reanuda su relación con Cole.