吉姆是个痴迷于太空的11岁男孩，他的大脑里装满了行星轨道和火箭方程式。跟随天体物理学家父亲葛兰搬到陌生的社区后，他不得不适应新学校的一切。开学第一天，这个总在神游的“怪咖”少年，被安排与安静内向的女孩艾玛搭档，共同备战校科学竞赛。吉姆兴奋地提出要建造一艘可以搭载生物进入近地轨道的微型太空舱，艾玛起初觉得这简直异想天开，却在吉姆的执着感染下，渐渐愿意投入其中。两人在车库里捣鼓电路和燃料，测试飞行数据，也分享着各自的小秘密。艾玛藏在作业本下的星空画，吉姆对母亲缺席的沉默思念，在一次次实验失败与重启中交织成青春期最懵懂的情愫。竞赛当天，他们的“初恋太空男孩”号发射升空，虽然只飞了几十米就软着陆，但那一刻的欢呼与拥抱，已经让两颗年轻的心近得超越了光年。影片用温暖幽默的笔触，讲述了一段关于友情、初恋和追逐苍穹的纯真故事，提醒我们：最勇敢的探索，往往是从身边那颗跳动的心开始。