Resum (amb espòilers)
Al juliol de 1969, l'astronauta Jim Lovell va organitzar una festa a la casa on els hostes veuen els primers passos humans de Neil Armstrong a la Lluna. Després Lovell, que havia orbitat la Lluna el 8 d'Apol·lo el desembre de 1968, li diu a la seva dona Marilyn que té intenció de tornar a la Lluna per caminar per la seva superfície.
Tres mesos més tard, mentre Lovell realitza una visita VIP a l'edifici vertical de l'assemblea de la NASA, el seu cap, Deke Slayton, li informa que a causa de problemes amb la tripulació d'Alan Shepard, la seva tripulació volarà l'Apollo 13 en lloc dels 14 trens. Lovell, Ken Mattingly i Fred Haise. per a la seva nova missió. Pocs dies abans del llançament, Mattingly està exposat a German Measles, i el cirurgià vol exigir la seva substitució per la còpia de seguretat de Mattingly, Jack Swigert. Lovell es resisteix a trencar el seu equip, però es torna a sentir quan Slayton amenaça amb el seu equip amb una missió posterior. A mesura que s’acosta la data de llançament, Marilyn té un malson sobre el mort del seu marit a l’espai, però va al Kennedy Space Center la nit abans del llançament per veure’l sortir.
L'11 d'abril de 1970, el director de vols, Gene Kranz, dóna el pas al Centre de Control de Missions de Houston per al llançament de l'Apollo 13. A mesura que el coet Saturn V s’enfila a l’atmosfera, un motor de la segona etapa es talla prematurament, però l’embarcació arriba a la seva òrbita d’aparcament terrestre. Després de la tercera etapa es va disparar per enviar Apolo 13 a la Lluna, Swigert realitza la maniobra per connectar el mòdul de comandament Odissea al Mòdul Lunar Aquarius i allunyar-lo del coet gastat.
A tres dies de la missió, la tripulació realitza una transmissió de televisió, que les xarxes rebutgen a emetre en directe. Després que Swigert encengués el dipòsit d’oxigen líquid agitant els ventiladors tal com es demanava, un dels tancs explota, buidant el seu contingut a l’espai i enviant el vaixell esclatant. L'altre tanc aviat es troba que es filtra. Intenten aturar la fuita tancant les piles de combustible número 1 i # 3, però per a res. Amb les piles de combustible tancades, s’ha d’abortir l’aterratge de la Lluna i Lovell i Haise han d’apagar ràpidament Aquarius per utilitzar-lo com a “salvavides” per tornar a casa, ja que Swigert apaga Odissea abans que s’acabi la bateria. A Houston, Kranz va reunir el seu equip amb un pla per portar els astronautes a casa seva amb seguretat, declarant que "el fracàs no és una opció". El controlador John Aaron recluta Mattingly per ajudar-lo a inventar un procediment per reiniciar Odissea per aterrar a la Terra.
Mentre Swigert i Haise veuen que la Lluna passa per sota d'ells, Lovell lamenta la seva pèrdua possibilitat de caminar per la seva superfície, i desprèn l'atenció sobre els negocis de tornar a casa. Amb Aquarius que funciona amb una potència elèctrica mínima, la tripulació pateix condicions de congelació i Haise comença a sentir-se malament i té una febre moderada. Swigert sospita que Mission Control manté la seva incapacitat per aconseguir-los; Haise culpa amb ràbia la inexperiència de Swigert per l'accident; i Lovell ràpidament s’esquadra l’argument. Quan el diòxid de carboni s’acosta a nivells perillosos, el control del sòl ha d’inventar ràpidament una manera de fer funcionar els filtres quadrats del mòdul de comandament als receptacles rodons del mòdul lunar. Amb els sistemes d’orientació de Aquarius apagats, la tripulació ha de realitzar una correcció difícil però vital del recorregut engegar manualment el motor del Mòdul Lunar.
Mattingly i Aaron lluiten per trobar la manera d’encendre els sistemes de mòduls de comandament sense treure massa potència i, finalment, transmeten el procediment a Swigert, que reinicia Odissea transferint una potència addicional d’Aquarius. Quan la tripulació es posa en marxa al mòdul de servei, els sorprendrà veure l'abast dels danys. A mesura que alliberen Aquarius i tornen a entrar a l'atmosfera terrestre, ningú no està segur que l'escut de calor d'Odissea estigui intacte. El període de tensió del silenci radiofònic a causa de l’apagada de la ionització és més llarg del normal, però els astronautes denuncien que tot va bé i es troba a l’oceà Pacífic.
Quan els helicòpters porten els tres homes a bord del vaixell de recuperació USS Iwo Jima per a la benvinguda d’un heroi, la veu en off de Lovell descriu la investigació posterior sobre l’explosió i les carreres de Haise, Swigert, Mattingly i Kranz. Es pregunta si i quan la humanitat tornarà a la Lluna.
