19年前，親密無間的南波兄弟在晴朗的夜空下目睹UFO出現，這一事件直接影響著兄弟倆未來的人生。2025年，弟弟日日人（岡田將生 飾）將作為首位登上月球的日本宇航員，與NASA的夥伴們展開傳奇之旅。而他的哥哥六太（小栗旬 飾）則以概念汽車設計師的身份打拼，卻因頭槌攻擊上司而被開除。正是人生頹敗之際，六太接到來自JAXA（日本宇宙航空研究開發機構）的首輪測試合格通知書。原來，日日人念念不忘當年和哥哥的約定，兄弟倆要攜手登上月球。在弟弟的鼓動下，六太重燃對宇宙的憧憬，與一群有著共同誌願的人們展開集訓。另一方面，日日人和夥伴登陸月球，邁開至關重要的一步，然而意外發生……
本片根據小山宙哉的同名漫畫改編，三度漫步太空的日本宇航員野口聰一以及第二個在月球上留下腳印的美國宇航員巴茲·奧爾德林也在片中客串。