“Jim” Lovell combateu na Guerra da Coreia servindo na aviação naval americana e assumindo a função de piloto de testes após a guerra. Em 1962, foi selecionado para a equipe de astronautas da NASA e enviado pela primeira vez ao espaço como piloto de missão Gemini VII, para o primeiro encontro espacial com outra nave, a Gemini VI A; em 1966 fez seu segundo voo, como comandante da Gemini XII, a última missão do projeto Gemini, junto com o astronauta Edwin “Buzz” Aldrin, o segundo homem a pisar na Lua.

Em dezembro de 1968 James Lovell fez parte da primeira tripulação a entrar em órbita da Lua na Apollo 8, juntamente com Frank Borman e William Anders e em 1970 partiu na viagem que o tornaria famoso em todo o planeta.