La jeune Sheeta est retenue prisonnière par des pirates dans un dirigeable. Elle tente de leur échapper en sautant dans le vide et est sauvée par Pazu, un jeune pilote d'avion travaillant dans une cité minière.
Unn course-poursuite avec les pirates s'engage alors, au cours de laquelle Pazu apprendra que sa jeune portégée n'est autre que la descendante des souverains de Laputa, la cité mythique située dans les airs. Et qu'à ce titre, elle est la détentrice du secret de Laputa que le chef des armées, le cruel Muska, cherche à percer.