В Покажи ми Луната се запознаваме с маркетинговия гений Кели Джоунс (Йохансон), чиято задача е не просто да поправи накърнения публичен имидж на НАСА, но и да „продаде“ Луната, и непоколебимия командир Коул Дейвис (Тейтъм), който не е съвсем съгласен с нейните нетрадиционни методи.

Искрите между двамата пламват истински, когато Кели се захваща за работа и създава пълен хаос в и без това сложната задача, с която Коул е натоварен.

Когато обаче Белият дом преценява, че не могат да си позволят да изгубят срещу руснаците и мисията е прекалено важна, че да рискуват провала й, Джоунс получава специално нареждане да организира заснемането на фалшиво кацане на Луната като резервен вариант. Тогава обратното броене наистина започва...