Der geplante Marsflug gerät zum Komplott, als die NASA-Verantwortlichen durch dessen absehbares technisches Scheitern die Finanzierung des Weltraumprogramms der USA bedroht sehen.
So werden die Astronauten Brubaker (der Kommandierende der Mission im Rang eines Obersts), Willis und Walker kurz vor dem Start aus dem Raumschiff Capricorn One in einen abgelegenen Militärstützpunkt verschleppt, während die nun unbemannte Rakete startet. Der Leiter des NASA-Marsprogramms, Dr. Kelloway, versucht die drei mit Hinweis auf die nationale Bedeutung des Marsflugs zur Kooperation zu bewegen, um der Welt eine erfolgreiche Mission vorzugaukeln.
Anderenfalls werde man das Flugzeug sprengen, mit dem ihre Ehefrauen nach dem Raketenstart auf dem Heimweg sind. Den schockierten Astronauten bleibt nichts anderes übrig, als bei dem gigantischen Betrug mitzuspielen. Ein Großteil der Kommunikation mit dem Raumschiff kann durch Aufzeichnungen vorgetäuscht werden, die während der Trainingssimulationen gemacht wurden. Die Astronauten müssen nur gelegentlich Livematerial beisteuern, das in einem Filmstudio mit Raumkapsel, Landefähre und Marslandschaft aufgenommen wird.
In der Zwischenzeit entdeckt der NASA-Techniker Whittier Unregelmäßigkeiten bei den Fernsehsignalen, die offenbar nicht von dem Raumschiff auf dem Weg zum Mars stammen. Seine Vorgesetzten, die Teil der Verschwörung sind, spielen seine Bedenken mit technischen Problemen herunter. Frustriert wendet er sich an seinen Freund, den Journalisten Robert Caulfield. Dann verschwindet Whittier bei einem gemeinsamen Billardspiel in einer Bar spurlos.
Niemand scheint jemals etwas von ihm gehört zu haben, sein Appartement ist völlig verändert und wird angeblich seit langem von jemand anderem bewohnt.