Londres, 1862. James Glaisher, um jovem cientista que deseja desesperadamente ser levado a sério, junta-se a Amelia Wren, piloto de balão de ar quente, para uma viagem única. O voo deles cumprirá o duplo objetivo de quebrar o recorde de altitude e de ajudar James a reunir dados que permitam comprovar as suas controversas teorias sobre a previsão do tempo. Mas à medida que a dupla de aeronautas for subindo até alturas onde nenhum Homem chegou antes, o ar fica mais rarefeito e mais frio, impondo-se decisões difíceis, das quais dependerá a continuidade da viagem e a sobrevivência dos dois aventureiros.