Moneyball perustuu tositarinaan Billy Beanesta – lupaavasta baseball-tähdestä, joka huomattuaan ettei pystykään täyttämään häneen kohdistuvia odotuksia kentällä, kohdistaa kaiken tarmonsa valmennuspuolelle. Valmistauduttaessa vuoden 2002 kauteen Billy on kuitenkin epätoivoisessa tilanteessa: hänen pikkuseuransa Oakland A’s on menettänyt tähtipelaajansa suurseurojen houkutuksille. Niinpä Billyn pitäisi koota kilpailukykyinen joukkue kolmasosalla isojen seurojen pelaajabudjeteista. Kilpailuhenkisenä miehenä Billy päättää ottaa haasteen vastaan. Hän ryhtyy etsimään ratkaisua vanhojen kaavojen ulkopuolelta, Bill Jamesin vieroksutuista teorioista, ja palkkaa riveihinsä fiksun Yale-kasvatin Peter Brandin, joka on tilastointiin perehtynyt taloustieteilijä. Yhdessä he kyseenalaistavat perinteiset toimintatavat ja käyvät taisteluun aseenaan tietokoneohjelmiin perustuva tilastoanalyysi, jota baseball-väki on aiemmin katsellut pitkin nenänvartta.