1961年、空軍でテストパイロットを務めるニール・アームストロング（ライアン・ゴズリング）は、NASAのジェミニ計画の宇宙飛行士に選ばれ、ヒューストンの有人宇宙センターで過酷な訓練を受けながら他の飛行士たちとの絆を深めていく。NASAが目指すのは、宇宙計画のライバルであるソ連もまだ到達していない月面着陸。ニールたちは使命感を胸に、この前人未到のミッションに挑んでいく。

5年の刑期を終え、晴れて仮出所を果たしたデビー・オーシャン。かつて“オーシャンズ”を率いたダニー・オーシャンを兄に持つ、生粋の強盗ファミリーの一員だ。出所して早々、刑務所の中で考え抜いたプランを実行に移すべく、デビーの右腕となるルーと共に個性豊かな犯罪のプロたちに声をかけ“オーシャンズ”を新結成するデビー。集まったのはいずれも一流の才能を持ちながら冴えない生活を送っている、ハッカー、スリ師、盗品ディーラー、ファッションデザイナー、宝飾デザイナーたち。彼女たちのターゲットは、世界最大のファッションの祭典“メットガラ”でハリウッド女優（アン・ハサウェイ）が身に着ける1億5000万ドルの宝石！ しかしそこには、網の目のように張り巡らされた防犯カメラ、屈強な男たちという世界一厳しいセキュリティが立ちはだかる。たった一秒の狂いが命取り。しかも世界中に生配信されるこの祭典のさなかに宝石を盗み取るという、前代未聞で型破りな計画は果たして成功するのかー？ そしてこの計画に隠された更なるデビーの計画とはー!?