Neil Armstrong első általános iskolája az Ohio állambeli Wakapentóban található Gates Elementary volt. 1947-ben, 17 évesen Neil a Purdue Egyetemre járt, ahol 1955-ben repülőmérnöki alapdiplomát szerzett. Ezt megelőzően azonban 1949-ben Armstrongot aktív szolgálatra hívták be a haditengerészethez, és a floridai Pensacola légibázison szerezte meg sugárhajtású pilóta-szárnyait. Húszévesen ő volt a legfiatalabb pilóta a századában. Armstrong hetvennyolc harci bevetést repült a koreai háború alatt, és katonai és civil pilótaként több mint kétszáz repülőgéptípussal repült. Később meghívást kapott a NASA-tól (National Aeronautics and Space Administration), hogy vegyen részt az amerikai űrrepülési programban, de kevés érdeklődést mutatott az iránt, hogy űrhajós legyen, mert igazi érdeklődése a repülőgépek vezetése volt. 1962-ben Armstrong elhatározta, hogy űrhajós lesz, és jelentkezett a NASA kiválasztására és kiképzésére. 1962 szeptemberében ő lett Amerika első nem katonai űrhajósa, és tagja volt a NASA által kiválasztott férfiak második csoportjának, akiket űrhajósnak választottak ki. Később, 1966. március 16-án Armstrong a Gemini 8 parancsnoki pilótájaként David Scott pilótával együtt végrehajtja az első űrhajók közötti űrdokkolást. 1969. július 16-án 9:32-kor Neil Armstrong, Buzz Aldrin és Michael Collins felszáll a floridai Kennedy Űrközpontból az Apollo-11 küldetésre. 1969. július 20-án, 22:56-kor a háromfős legénység leszáll a Holdon, és Armstrong megteszi első lépését a Hold felszínén. Több mint egymilliárd ember figyeli világszerte, és Armstrong kijelenti: “Ez egy kis lépés az embernek, egy óriási ugrás az emberiségnek”.
Aldrin és Armstrong nagyjából két és fél órát töltenek holdi anyaggyűjtéssel, kísérletekkel és fényképezéssel. Később újra csatlakoznak Collinshoz az űrhajóban, és felkészülnek a Földre való visszatérésre. Végül 1969. július 24-én az Apollo-11 legénysége és űrhajója leszáll a Csendes-óceánban, Hawaiitól nyugatra. Mindenkit és mindent felvesz a U.S.S. Hornet, a három űrhajóst azonban biztonsági okokból három hétre karanténba helyezik. 1970-ben Armstrongot kinevezték az ARPA űrhajózási igazgatóhelyettesévé, de 1971-ben lemondott erről és a NASA-ról is. Ezt követően Armstrong később nyolc évig, 1979-es lemondásáig a Cincinnati Egyetemen tanított a repülőmérnöki tudományok egyetemi professzoraként. Armstrong e munkák után szóvivő lett, sőt 2010-ben még egy film szinkronszínésze is volt.