Λονδίνο, 1862. Οι θεατές μαζεύονται με ενθουσιασμό στο χώρο εκτόξευσης των αερόστατων, ενώ ο μετεωρολόγος James Glaisher (Redmayne) με αγωνία περιμένει την πιλότο Amelia Wren (Jones) για μια εντυπωσιακή είσοδο. Ο νεαρός επιστήμονας Glaisher, απελπισμένος που δεν λαμβάνεται σοβαρά υπόψη, έχει ελάχιστη υπομονή για τους θεατρινισμούς της Wren, ενώ η Wren καταλαβαίνει ότι το σόου θα προσελκύσει χρηματοδότηση. Η πτήση τους έχει διπλό σκοπό: να σπάσουν το γαλλικό ρεκόρ υψομέτρου και να βοηθήσει τον Glaisher να συλλέξει δεδομένα για να προωθήσει τις αμφισβητούμενες θεωρίες της πρόβλεψης του καιρού. Καθώς το δίδυμο ανεβαίνει ολοένα και ψηλότερα, ο αέρας γίνεται λεπτότερος και ψυχρότερος και πρέπει να παρθούν δύσκολες αποφάσεις που θα μπορούσαν να κρίνουν τη διαφορά μεταξύ ζωής και θανάτου. 

Το πρωταγωνιστικό δίδυμο της Θεωρίας των Πάντων, Έντι Ρεντμέιν και Φελίσιτι Τζόουνς, ενώνεται ξανά στη μεγάλη οθόνη υπό τις οδηγίες του Τομ Χάρπερ, για να πει την ιστορία ενός επιστήμονα και μιας πιλότου που ονειρευόντουσαν να πετάξουν πιο ψηλά από τον καθένα.