《登月大计划》围绕举世闻名的阿波罗计划展开，探讨这场人类首次登月行动究竟是伟大壮举，还是一场精心策划的骗局。为了确保任务顺利进行，发射中心负责人柯尔（查宁·塔图姆 Channing Tatum 饰）带领团队不断解决登月火箭接连出现的难题。与此同时，担心任务失败、无法在太空竞赛中占据优势的政客们，暗中找来广告天才凯莉（斯嘉丽·约翰逊 Scarlett Johansson 饰），要求她秘密拍摄一段登月视频，以备不时之需。随着柯尔与凯莉展开合作，这对欢喜冤家之间逐渐擦出火花，而隐藏在政治阴谋背后的登月计划，也面临着重重考验。
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