Сюжет приключенческого фильма «Космические ковбои» рассказывает о команде пилотов-астронавтов, которые впервые отправляются в космос будучи в преклонном возрасте. В далеком 1958 году четверо молодых астронавтов должны были полететь в космос и стать первопроходцами, стать национальными героями Америки. Но планы страны поменялись и пилотов навсегда отстранили от полетов. Четверым астронавтам-отставникам пришлось искать себе новую работу и устраивать жизнь. Один зарабатывает на жизнь частными полетами на самолете, развлекая туристов и богачей, другой подался в проповедники, третий проводит свои дни на ранчо, а четвертый работает на аттракционах.
Однако, спустя сорок лет, когда Земле угрожает опасность в виде старого советского спутника, который при падении приведет к большой катастрофе, NASA вспоминает об астронавтах в отставке и просит помочь. За четыре десятилетия технологии так продвинулись и изменились, что справиться с заданием по устранению устаревшего спутника может только четверка стариков. Впереди космических ковбоев ждет долгожданный поле в космос.