Vier oude wetenschappers gaan op een road-trip in het zuidwesten van de VS, een reis die hun jeugdige avonturen terugbrengt en vertelt over de invloed die elk van hen had op de wetenschappelijke ontrafeling van de geheime wereld van het heelal. De carrière van de vier astronomen viel in een periode van de ‘space race’ en hun herinneringen vallen dan ook samen met een markante periode in de 20^ste eeuw, van de ontdekking van de ruimte in de jaren ’60 over de Koude Oorlog tot meer recente ontdekkingen.

Elk hebben ze hun eigen sterkte: Robert is de ontwerper van instrumenten, Donald de theoreticus, Nick de visionair en Wal de observator. Samen vertegenwoordigen ze de meest productieve periode in de geschiedenis van de astronomie. Ze bouwden mee aan de grootste observatoria en deden revolutionaire ontdekkingen over het universum, ontdekkingen die het beeld dat de mensheid over zichzelf heeft, heeft beïnvloed.

Samen gaan ze op tocht, van de eeuwenoude telescoop op Mt Wilson naar steeds groter wordende observatoria en herdoen ze een trektocht in de Grand Canyon die hen als jongemannen bijna teveel werd. Op tocht doorheen adembenemende landschappen blikken ze niet enkel terug op hun wetenschappelijke prestaties, maar ook op hoe hun werk een invloed had op hun eigen levensvisie, op de vraag of het leven al dan niet een doel heeft, of er een groter plan is en of er uiteindelijk altijd grenzen zullen zijn aan onze kennis. Zo wordt ‘Star Men’ niet enkel een zeer persoonlijke documentaire, maar ook een zeer omvattende film over de grote vragen van het leven.