頗富科學天賦的11歲男孩吉姆，隨著他的天體物理學家爸爸葛蘭搬入了新社區展開生活。剛踏入學校的第一天，狀況外的他和敏感且低調的女孩艾瑪意外組隊，準備參加學校的科學實驗競賽。天馬行空的吉姆以「建造漂浮氣球騰空計畫」說服了原本只想研究哈姆太郎的艾瑪，兩人便以森林中的穀倉為秘密基地，嘗試建造一座可以帶他們離開地表、享受自由的漂浮氣球。吉姆在爸爸的耳濡目染下，對地球外的空間深深著迷，有個太空夢的他，毅然決然...