En 1961, le président Kennedy annonce l'intention des Etats-Unis d'envoyer un homme sur la Lune avant la fin de la décennie. Cette bravade vise à démontrer, en pleine guerre froide, la supériorité technologique des Américains sur les Soviétiques. Vers la fin des années 60, ces aspirations spatiales deviennent aussi une précieuse source de fierté et d'unité pour un peuple déchiré par la guerre du Viêtnam et les assassinats de plusieurs leaders. «Dans l'ombre de la Lune» relate les différentes étapes qui ont mené aux premiers pas de Neil Armstrong sur le sol lunaire, et rend compte du sentiment d'émerveillement qui a entouré toute l'entreprise. Les astronautes qui ont pris part au programme Apollo racontent leurs souvenirs, illustrés par des images d'archives, souvent inédites.