La película tiene como protagonistas a un viudo un poco gruñón de edad avanzada llamado Carl Fredricksen, para el que la razón de su existencia es cumplir un sueño de él y de su esposa, ya fallecida. Este sueño era volar hacia el Parque Nacional de Caraima, en Venezuela a bordo de la propia casa suspendida con miles de globos de helio. Cuando se embarca en este viaje se vé sorprendido por el otro gran protagonista, un boy scout ansioso y divertido llamado Russell, que busca completar el rango de Guía Explorador Experto y al que le falta la insignia de Ayuda-a-los ancianos, aunque Carl no se lo pondrá fácil.

Juntos iniciarán un viaje lleno de peligros, sorpresas y numerosas aventuras donde conocerán nuevos personajes e innumerables especies extrañas que asegurarán una película donde no faltará la diversión, el misterio y el afán por las hazañas.