Alors qu’elle se trouve à 40.000 pieds d’altitude, dans l’atmosphère caverneuse d’un 474 à la pointe du progrès, Kyle Pratt (FOSTER) est confrontée au pire cauchemar que peut connaître une mère lorsque sa fille de six ans, Julia, disparaît sans laisser la moindre trace, au milieu d’un vol qui relie Berlin à New York. Déjà fortement éprouvée par le décès inopiné de son mari, Kyle lutte désespérément pour convaincre l’équipage ainsi que les passagers incrédules qu’elle a toute sa raison, tout en étant confrontée à l’éventualité réelle qu’elle pourrait être en train de perdre l’esprit. Alors que ni le Capitaine Rich (SEAN BEAN), ni le steward Gene Carson (PETER SARSGAARD) ne veulent douter de la veuve désespérée, tout semble prouver que sa fille n’est jamais montée à bord, ce qui a pour effet de plonger les passagers et l’équipage dans la paranoïa et le doute. Se retrouvant désespérément seule, Kyle ne peut compter que sur son intelligence pour résoudre le mystère et sauver sa fille.