"Aufbruch zum Mond" erzählt aus Neil Armstrongs Leben und von den enormen Konflikten und Entbehrungen, mit denen der Pilot vor und während seiner legendären Mission konfrontiert war. Gleichzeitig schildert der Film auf ergreifende Weise die hochdramatischen Ereignisse des amerikanischen Raumfahrtprogramms zwischen 1961 und 1969.

Therese träumt von einem Job als Setdesignerin beim Theater, doch stattdessen ist sie mit Richard zusammen, den sie eigentlich gar nicht liebt. So schlägt sie sich durchs New York der 50er Jahre und versucht, sich mit einem Job in einem Kaufhaus über Wasser zu halten. Eines Tages trifft sie Carol, die Therese sogleich ihre Adresse gibt, damit ihre Einkäufe dorthin geliefert werden können. Aus einem Impuls heraus schickt Therese Carol eine Karte zu Weihnachten, auf die sie wider Erwarten eine Antwort erhält. Verbunden durch das Gefühl der Einsamkeit, beginnen die beiden Frauen, immer mehr Zeit miteinander zu verbringen. Dabei entwickelt Therese starke Gefühle für Carol - sehr zum Missfallen von Carols Mann Harge. Dieser droht, seiner Frau das Sorgerecht für die gemeinsame Tochter zu entziehen. Alles, was er dazu braucht, sind handfeste Beweise für die geheime Liebschaft der Frauen. Harge zieht alle Register und engagiert einen Privatdetektiv, den er auf Therese und Carol ansetzt.

Die junge Amy Cole möchte dem Kleinstadtleben entfliehen und schreibt sich kurzerhand beim Militär ein. Nach ihrer Ausbildung hofft sie, ihren Dienst im Irak ableisten zu können, wird aber nach Kuba in das Gefangenenlager von Guantanamo Bay geschickt. Die dort eingesperrten Männer, die ihrer Menschenrechte beraubt sind, leben zum Teil seit acht Jahren an diesem Ort. Cole plagen zunehmend moralische Gewissensbisse aufgrund der ungerechten Behandlung und der Folter der Insassen. In der Folge freundet sie sich mit dem Häftling Ali Amir an, für den sie Empathie und Mitgefühl entwickelt. So gut sie kann, versucht Cole ihre Pflicht für ihr Land zu erfüllen, muss sich aber auch der Avancen ihres Vorgesetzten Corporal Randy und dem deutlichen Hass einiger ihrer Kameraden erwehren.