Quand il était petit garçon, Carl Fredericksen était un passionné d'aventures et avait pour idole Charles Muntz, un aventurier parti en dirigeable avec ses chiens à la conquête de l'Amérique du Sud et ayant découvert un endroit magique, les chutes du Paradis.
Avec une petite fille, Ellie, qui tient un journal d'aventures et qui deviendra sa femme, Carl jure de partir lui-aussi à la découverte de ces chutes et d'y installer sa maison.
Aujourd'hui, Ellie est décédée, Carl a 78 ans et un promoteur immobilier tente de lui racheter sa maison pour terminer sa construction d'immeubles modernes, sans succès. Mais un incident survient et Carl se voit contraint de partir en maison de retraite. Cependant lorsqu'on vient le chercher, sa maison, à laquelle il avait au préalable attaché des milliers de ballons, s'envole... Carl a décidé de poursuivre le rêve que sa femme et lui avaient eu à coeur de réaliser durant toute leur vie.
Mais ce qu'ignore Carl, c'est qu'il a embarqué un passager clandestin : un jeune scout explorateur du nom de Russell qui tient absolument à lui rendre service pour enfin obtenir le seul badge qui manque à sa panoplie, celui d'assistance aux personnes âgées.
Nos deux héros vont bientôt se retrouver dans de folles aventures dans lesquelles un personnage venant du passé de Carl, un oiseau géant surnommé Kevin et un gentil chien répondant au nom de Dug trouveront bientôt leur place...
Vous en dire plus serait vous en dire trop ! C'est une belle histoire d'amour, d'amitié et de rêves où le leitmotiv est : “Vis ta propre aventure”.