故事发生在1862年的伦敦，詹姆斯（埃迪·雷德梅恩 Eddie Redmayne 饰）是一位非常有抱负抱负的年轻科学家，致力于研究天气预报技能，但是，经济上的困顿让他无法运用自己的热气球将研究成果带上天空，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非常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，两人一起驾驶着热气球开始了他们的冒险，并且凭借着智慧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。