故事发生在1862年的伦敦，詹姆斯（埃迪·雷德梅恩 Eddie Redmayne 饰）是一位十分有志向志向的年青科学家，致力于研讨天气预报技能，但是，经济上的困顿让他无法运用自己的热气球将研讨成果带上天空，所以，他找到了名为艾米莉亚（菲丽希缇·琼斯 Felicity Jones 饰）的女子。
艾米莉亚是一个经历十分丰富的热气球飞行员，现在却沉溺在一段苦楚的往事之中无法自拔。她容许了詹姆斯的恳求，两人一起驾驭着热气球开端了他们的冒险，而且凭借着卑微和勇气抵达了人类从未进入过的高度。但是，当他们飞的越高，所要面临的风险就越大。
