Der Film handelt von der ersten Mondlandung im Sommer 1969 aus zwei miteinander verwobenen Perspektiven. Dabei geht es einerseits um den triumphalen Moment aus der Sicht der Astronauten und des Kontrollzentrums und andererseits um den Blickwinkel eines Kindes aus Houston, Texas, mit dessen ganz eigenen intergalaktischen Träumen.

Für Apollo 10½ schöpfte der Oscar^®-nominierte Filmemacher Richard Linklater aus seinen eigenen Erinnerungen und entwickelte so eine Momentaufnahme des Lebens in den Vereinigten Staaten in den 1960er Jahren, die zu gleichen Teilen Erwachsen-werd-Geschichte, Sozialstudie und Weltraumabenteuer ist.