Trung tâm của câu chuyện là nhân vật Carl Fredicken - một ông già góa vợ, sống cô đơn trong một căn nhà nhỏ giữa khu công trường chật chội đang thi công để xây một trung tâm thương mại lớn. Ông cứ sống như vậy, ngày ngày ôm ấp những kĩ niệm cùng ngôi nhà và người vợ Elle đã khuất. Để rồi khi ông vô tình làm bị thương một công nhân để bảo vệ hòm thư của 2 vợ chồng, ông đã nảy ra quyết định làm "ngôi nhà bay" để thực hiện chuyến hành trình trong mơ của hai vợ chồng đến đỉnh Paradise. Với hàn ngàn quả bóng bay đầy màu sắc, Carl đã thành công trong việc làm ngôi nhà bay lên. Trên chuyến hành trình đó, ông bất ngờ có thêm một người bạn tí hon cùng đồng hành Russell " nhà thám hiểm hoang dã". Họ đã cùng nhau vượt qua bao phen hiểm nguy khi phải chống lại nhân vật phản diện Muntz - nhà thám hiểm lừng danh - thần tượng thời niên thiếu của Carl và Ellie.

Nếu thời gian là chiếc bánh xe khổng lồ nghiền nát những kỉ niệm, thì kỉ vật chính là minh chứng cho những khoảnh khắc tươi đẹp trong quá khứ ấy. Đó là chiếc ghế gỗ đôi vợ chồng đọc sách mỗi chiều, là cuốn sổ nhỏ chất chứa bao khao khát tới thác thiên đường thời thơ bé. Để rôi khi Carl và Russel - một già, một trẻ với điểm chung là tấm lòng lương thiện, bị cuốn vào âm mưu hết sức kinh khủng là bắt lấy chú chim khổng lồ quý hiếm Kelvin (tên do Russell đặt) của Muntz. Chính hoàn cảnh ấy đã làm bộc lộ lên những góc tối trong sâu thẳm của mỗi con người, khi Carl từ bỏ việc cứu Kelvin để chữa cháy cho ngôi nhà của mình.