นักบินบอลลูนใจกล้า อเมเลีย เรน (เฟลิซิตี โจนส์) ที่ร่วมมือกับนักอุตุนิยมวิทยา เจมส์ เกลเชอร์ (เอ็ดดี เรดเมย์น) เพื่อพัฒนาความรู้เกี่ยวกับสภาพอากาศให้กับมนุษย์และบินสูงกว่าใครในประวัติศาสตร์ แต่ในขณะที่พวกเขากำลังทำลายสถิติและการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ การเดินทางของพวกเขากลับห่างจากโลกที่เข้าทิ้งไว้เบื้องล่างมาก พวกเขาจึงต้องเผชิญหน้ากับความท้าทายทางร่างกายและอารมณ์ในอากาศที่เบาบาง จนกลายเป็นการต่อสู้เพื่อเอาชีวิตรอด