A la fin des années 50, le savant allemand, Wilhelm Von Huber s'installe avec son fils Billy à Cocoa Beach, près de Cap Canaveral où la NASA l'a chargé de diriger le programme Mercury de premier vol spatial habité. Mais Billy, qui a perdu sa mère trois ans auparavant, se sent bien seul. Son père est dévoré par son travail et ses condisciples le rejettent en le traitant de fils de nazi. Tout va changer le jour où, par hasard, il découvre le hangar où sont entraînés les futurs occupants des satellites : des chimpanzés. Il se prend d'affection pour l'un d'eux, Mac, aussi rebelle et sensible que lui. Donni, la jeune vétérinaire en charge des chimpanzés, intéressée par les aptitudes de Billy, le prend comme assistant. La pression due à la guerre froide et à la compétition avec les Russes est grande. Grâce à Billy, Mac est sélectionné pour le vol. La veille du lancement, Billy découvre que l'attaché auprès du Sénat, Ralph Stanton, corrompu par le directeur d'une société concurrente de la NASA, a fait saboter la fusée. Dans la nuit, W. Von Huber et son équipe, aidés de Billy, réparent l'engin qui sera lancé avec succès. A son bord, Mac réussira même à ramenerle satellite. Le traître est arrêté. Toutes ces péripéties ont rapproché Billy et son père, désormais plus attentif.