À la fois rêveur et doué, Jim, onze ans, vit avec son père Graham, qui est destiné à devenir le premier scientifique britannique à visiter l’espace. Dans sa nouvelle école, Jim profite d’un concours destiné aux jeunes scientifiques pour construire secrètement un ballon. Dans cette aventure, Jim peut compter sur Emma, sa nouvelle camarade de classe. Ensemble, malgré leur caractère opposé, ils font face à un défi qui les rapprochera progressivement.