Десяти-двенадцатилетние таланты из разных уголков США собираются в легендарном космическом центре имени Джонсона, чтобы по-настоящему прикоснуться к миру астронавтики. Под руководством настоящих инженеров и учёных NASA они учатся управлять макетами шаттлов, работать в условиях невесомости и решать сложные инженерные задачи.
После потери отца в день атаки на башни-близнецы десятилетний Оскар, страдающий от тревожности и глубокой скорби, обнаруживает среди вещей родителя загадочный ключ с надписью «Жутко громко и запредельно близко». Уверенный, что это первый шаг к тайне, оставленной отцом, мальчик начинает масштабное расследование по всему Нью-Йорку.