Lấy bối cảnh năm 1862, The Aeronauts theo chân goá phụ trẻ, giàu có tên là Amelia Wren và nhà khoa học đầy hứa hẹn James Glaisher, khi họ quyết định mạo hiểm đưa khinh khí cầu lên tới một độ cao mà trong lịch sử chưa có ai từng đạt tới. Đây là một hành trình mà sự sống nằm bên bờ vực thẳm khi không khí càng lúc càng loãng và cơ hội sống sót trở nên mong manh. Càng chạm đến đỉnh điểm của sự hiểm nguy, bản chất thật của họ càng được bộc lộ, cặp đôi này khám phá lẫn nhau – và chính bản thân họ - giúp họ tìm thấy chỗ đứng trong thế giới mà họ đang bị bỏ lại phía sau.