Em 1970, a NASA envia à Lua um novo grupo de astronautas, na missão Apollo 13. Porém, já no espaço, um tanque de oxigênio explode. Com o acidente, os astronautas Jim Lovell (Tom Hanks), Jack Swigert (Kevin Bacon) e Fred Haise (Bill Paxton) não conseguem seguir para Lua. Pior que isso: eles correm o risco de ficar sem oxigênio e energia suficientes para voltar à Terra. Agora, a equipe a bordo e a equipe em Terra correm contra o tempo para consertar a nave.