1957年、人類初の人工衛星スプートニクが宇宙へ飛び立ち、ウェスト・ヴァージニア州の炭鉱町コールウッドでその姿を見た高校生ホーマー(甲斐翔真)は自身もロケットを打ち上げたいと言う夢を抱き、悪友のロイ(阿部顕嵐)とオデル(井澤巧麻)、そして科学の知識を持つ、いじめられっ子のクエンティン(福崎那由他)を仲間に引き入れて「ロケット・ボーイズ」を結成する。
しかし、ロケットは失敗続き、炭鉱の責任者である父のジョン(栗原英雄)はホーマーの行動が理解できず、父子は激しく対立、そんな二人に母のエルシー(朴 璐美)は寄り添い続ける。
最初は馬鹿にされていたボーイズだが、高校の教師のミス・ライリー(夢咲ねね)や炭鉱の人たちの助けを借り、全米科学コンテストへ向けて、少しずつ前進する。
ホーマーのガールフレンドのドロシー(中村麗乃)はそんな彼らを複雑な心境で見つめていた。
ある日ジョンが炭鉱で重傷を負い、ホーマーは家計を助ける為に高校を辞め、夢も捨てる決断を迫られることになる。