Un mystérieux vaisseau volant est pris d'assaut par des pirates. Tentant de fuir par les parois du dirigeable, la jeune Sheeta lâche prise et chute dans le vide. Alors qu'il s'apprête à aider son patron dans la mine, le jeune Pazu voit une silhouette descendre doucement des airs. Sheeta s'est évanouie, une pierre luisant à son cou l'a empêchée de s'écraser. Le lendemain, les pirates et les soldats du dirigeable sont déjà à ses trousses. Pazu l'entraîne, et ils trouvent refuge dans les profondeurs d'anciennes mines. Ils y rencontrent un vieil homme, qui leur révèle que la pierre vient de la légendaire cité volante de Laputa. Grâce à des formules apprises dans son enfance, Sheeta sait en utiliser quelques pouvoirs. ì la sortie des cavernes, les soldats et leur chef, l'élégant Muska, les attendent. Muska a récupéré un robot de la cité : à l'approche de la pierre, le robot s'anime et ouvre une brèche dans leur forteresse. Grâce aux pirates et à leur chef / mère, Dora, ainsi qu'à la pierre, ils s'échappent et trouvent Laputa. L'île est déserte, mais ne tarde pas à être envahie par l'armée de Muska, descendant comme Sheeta des maîtres de Laputa. Grâce à leur courage, Sheeta et Pazu rendent sa liberté à l'île, qui s'élève dans les airs. Seuls survivants, les pirates et les enfants se séparent pour vivre de nouvelles aventures.