A la fois rêveur et surdoué, Jim, 11 ans, vit avec son père, un astrophysicien qui doit s’envoler pour une mission spatiale. Mais quand Jim apprend que son père lui a menti et a abandonné, les repères du petit garçon volent en éclat. Dans sa nouvelle école, Jim profite d’un concours de jeunes scientifiques pour secrètement construire une montgolfière, inspiré par l’exploit de son idole Joseph Kittinger (premier homme à atteindre la frontière de l’espace en 1960). En plus de la dangerosité du projet, de la concurrence féroce entre les participants du concours et de ses propres obsessions, Jim s’oppose à son père, afin de lui prouver qu’il a eu tort d’abandonner son rêve. Jim peut compter sur Emma, une nouvelle camarade de classe. Ensemble, malgré leur caractère opposé, ils relèvent un défi aussi fou qu’excitant, qui va petit à petit les rapprocher.
