一个11岁的男孩，名为吉姆，天赋异禀的科学天才，与他的物理学家父亲葛兰一起搬到了一个新社区开始新生活。吉姆的第一天上学时，他意外地与一个敏感而低调的女孩艾玛组队，准备参加学校举办的科学实验竞赛。对于原本只想研究宠物仓鼠的艾玛来说，吉姆用他的奇思妙想说服了她，提出了建造漂浮气球来飞离地面、享受自由的计划。于是，两人在森林中的一个谷仓里建立了一个秘密基地，努力着要建造一个能够实现他们梦想的漂浮气球。受到父亲对外太空的熏陶，吉姆对太空充满了迷恋，并决定将艾玛带入这段冒险之旅。然而，在实现梦想的过程中，他们遭遇了许多惊险和意外，他们的计划能否成功呢？