在城市的鋼筋水泥當中，有一個老氣橫秋的屋子坐落在大廈樓群當中，而屋子的主人則是一個叫卡爾（愛德華·阿斯納配音）的老頭子。自從老伴艾麗病逝之后，本來就有些不善言語的卡爾就變得更加的沉默寡言起來。回想過去和艾麗在一起的日子，他們曾經多次都夢想著到南美洲的天堂瀑布去探險，可是為生計奔波的兩人，卻一直沒有時間去完成這次旅行。孤獨一人生活的卡爾逐漸發現，過去為生活所累，年少時很多理想都忘卻了，難道就這樣抱著遺憾過一輩子嗎？這時候，ZhengFu計劃要在卡爾所住的地方建造一幢摩天大樓，而在這里住了一輩子的卡爾根本不愿意搬家，但ZhengFu已經打算將這個難纏的釘子戶送到養老院去，然后再慢慢拆掉他的屋子。卡爾知道ZhengFu接下來的打算，因此決定先走為妙。他決定，要帶著這幢保存了他一生回憶的屋子一起去旅行！在一大堆五顏六色氣球的牽引下，整幢房子和地基一起飛向了空中，卡爾朝著夢想之地進發——不過老卡爾卻萬萬沒有想到，這幢飛屋里闖入了一個不速之客，他就是9歲的胖乎乎小男孩羅素（喬丹·長井配音）。這個小男孩騙老卡爾說是不小心才闖進來的，其實他是因為參加了野外探險者協會，而如果要成為高級會員，必須拿到一枚徽章，而拿到這枚徽章的條件就是幫助一位老人。羅素選中的幫助對象，就是脾氣怪怪的老卡爾。老卡爾本來就不怎么善于和人溝通，因此一開始并不想讓羅素跟自己一起旅行，因此卡爾策劃了很多辦法想把這個討厭的小孩從飛屋里丟下去，但此刻飛屋被卷進了暴風雨云里，卡爾和羅素一起度過了這個難關，羅素也告訴卡爾，他手中的GPS可以讓卡爾更加精確的到達旅行的目的地－－天堂瀑布。于是，這一老一少的旅途開始了。老不樂意的卡爾在路上還是想了不少辦法踢走羅素，最后都無功而返，兩人一路斗氣地到了南美，在南美的叢林里，他們結識了很多平時根本見不到的動物，有長著長長大嘴的大鳥，還有會說話的小狗……他們都成為了飛屋里的旅客，隨著卡爾和羅素一起旅行。眼看就要到目的地天堂瀑布了，爺孫兩人卻碰上了一個利欲熏心的探險家查爾斯（克里斯托弗·普盧默配音），查爾斯認為卡爾和羅素破壞了他的好事，因此決定要拆掉他們的飛屋，讓他們墜毀……究竟卡爾和羅素如何度過這場危機，順利地到達天堂瀑布呢？……