內向害羞的小男孩卡爾，非常崇拜探險家查爾斯·蒙茲，他夢想有朝一日也能成為偉大的探險家。然後他遇到了同樣喜歡探險的假小子艾麗，共同的夢想讓他們牽手一生。影片僅僅用了一組鏡頭的快速轉換，就完成了他們長大，相愛，相守，白頭的全過程。只是那麼簡單的幾個動作和眼神，卻讓我怦然心動，心也柔軟下來。如果有一個人，出現在你的生命裡，陪伴在你身邊，即使你平平凡凡，也把你當作一輩子的驕傲；記得你的夢想，在乎你的願望，愛你一輩子那麼長。這，就是幸福。
可生活有時候也很殘忍，卡爾的家因為政府築路，即將被拆除。這個有些沉默和孤單的老人，煩惱無助，他對這所承載了夢想和愛的房子的依戀，讓他做了一個勇敢的決定。成千上萬只彩色的氣球帶著卡爾的房子飛了起來，他終於決定像孩子時和艾麗幻想的那樣，把房子當作飛艇，去尋找他們一輩子的夢想之地——天堂瀑布。這個時候，飛屋裡闖進來一個孩子，8歲亞裔小男孩小羅素。這個過分樂觀的喋喋不休的孩子成為了卡爾並不喜歡的探險夥伴。這個胸前掛滿獎章的小男孩太過明朗，就像千萬只氣球裡的一隻飛鳥，不夠安分和諧。
一老一少在飛行中經過了千難萬險終於到達了天堂瀑布，在步行穿越一座森林時，他們遇到了不會飛的大鳥凱文，讓卡爾驚訝的是他們還遇到了他少年的崇拜偶像——探險家查爾斯·蒙茲，但是他發現蒙茲居然是一個為達目的不擇手段的壞人。蒙茲抓走了凱文，但是要救凱文就必須放棄飛屋，卡爾選擇了飛屋，但當他翻看亡妻留給自己的冒險相簿時，意外地發現了艾麗在這本冒險日誌上貼滿了他們幸福的婚後生活照片，以及一段遺言“感謝你帶給我最美好的一生，現在開始你自己的旅程吧，愛你的艾麗”。驀然回首，卡爾和艾麗的夢想一直激勵著他們的生活，雖然一直沒有實現，卻在追求夢想的'過程中收穫了生活的美好。猶如頓悟一般，卡爾不再侷限於自己的夢想，他明白生活還要繼續，愛也要傳遞。他幫助小羅素解救了不會飛的大鳥凱文。失去浮力的飛屋緩緩的沒入雲層消失不見。雖然帶有一絲留戀，但是卡爾仍舊和小羅素說道：You know, it's just a house.最後，老卡爾失去了飛屋得到了飛艇，小羅素贏得了亦父亦友的感情，本應墜毀的飛屋奇蹟般的降落在了天堂瀑布旁。這是個讓人心安的結局，那一份滿滿的溫情溢於言表。
我們都曾豪情萬丈，都曾擁有夢想。那個時候我們以為世界是我們的，時間是我們的。我們總有一天可以圓夢。可是生活的平淡和瑣碎，使我們漸漸忘記了當初的堅持，當初的勇敢。於是，在某一天，我們終於停下腳步回首時，更多的是遺憾，是失落。可接下來，還要繼續生活。其實，夢想的美麗只在於它是心底裡一處只屬於你的嚮往，能不能實現，其實並不那麼重要。重要的是，它在你生命裡的某一刻，讓你眼睛裡有憧憬，讓你有了信仰和執著，這個過程，才是生命的美好。