Dusty Crophopper là một máy bay chuyên rải phân bón cho cây trồng làm việc tại cánh một đồng ngô và thường xuyên thử tài nhào lộn trên không trong thời gian rãnh rỗi của mình, ước mơ của anh ta là trở thành một tay đua. Giấc mơ của anh ta bị xem là vớ vẫn bởi ông chủ Leadbottom và người bạn thợ máy/xe nâng của mình, Dottie. Tuy nhiên, anh ta được ủng hộ bởi người bạn xe tải nhiên liệu của mình, Chug. Dusty và Chug cùng nhau tập luyện cho vòng loại sắp tới của giải đua Toàn cầu Wings. Vào đêm trước khi diễn ra vòng loại, Dusty đến hỏi một cựu máy bay hải quân sống ẩn dật tên Skipper Riley làm thế nào để bay giỏi nhưng bị Skipper từ chối. Dusty tiến vào vòng loại, mặc dù bị khán giả chế giễu mình là một máy bay rải phân bón, nhưng Dusty cố gắng không quan tâm và tập trung đê hoàn thành phần thi của mình thật tốt.

Buổi sáng sau đó, Skipper đến thăm Dusty và cố gắng khuyên răng Dusty nên rút khỏi cuộc đua, nhưng khi Dusty giải thích anh ta muốn chứng minh mình không chỉ là một máy bay rải phân bón, Skipper đã quyết định chỉ dạy Dusty cách điều khiển tốc độ và sự nhanh nhẹn của mình. Trong khi tập luyện, Dusty thừa nhận mình sợ độ cao. Tuy nhiên họ vẫn tiếp tục tập luyện cho tới khi nó hoàn thành. Dusty tham dự cuộc hợp báo của cuộc đua tại sân bay John F. Kennedy, nơi anh ta kết bạn với một máy bay đua đến từ México có tính lập dị nhưng trung thành tên El Chupacabra, người cuối cùng rơi vào tình yêu với một tay đua xinh đẹp người Canada gốc Pháp tên là Rochelle. Dusty sau đó đụng độ một đối thủ kiêu ngạo 3 lần đoạt giải vô địch, máy bay Ripslinger, một kẻ chỉ xem Dusty như một máy bay rải phân bón. Dusty lúc này cũng rơi vào tình yêu với một chiếc máy bay đua tên là Ishani. Trong chặng đầu tiên của cuộc đua từ New York đến Iceland, chứng sợ độ cao của Dusty khiến cho anh ta kết thúc ở vị trí cuối cùng. Trong chặng thứ hai của cuộc đua ở Đức, Dusty cho thấy sự tiến bộ của mình bằng việc đuổi kịp câc tay đua khác.

Trong cuộc đua ở Ấn Độ, Ishani cho Dusty một số lời khuyên làm thế nào để bay thấp qua dãy Himalaya bằng cách bay theo một số đường ray xe lửa. Tuy nhiên, sau khi gặp phải một đường hầm và hầu như không có khả năng bay qua nó, Dusty nhận ra Ishani cố tình cho anh ta lời khuyên xấu để có được một cánh quạt mới từ Ripslinger và anh ta bắt đầu tránh xa cô. Cuộc đua tiếp tục, Dusty cố gắng để có được vị trí đầu tiên. Tại Thượng Hải, Dusty tìm cách để giúp El Chupacabra giành chiến thắng trước Rochelle bằng một bài hát lãng mạn. Trong cuộc đua tiếp theo qua Thái Bình Dương, tay sai của Ripslinger, Ned và Zed, theo mệnh lệnh của Ripslinger, phá hoại ăng-ten định hướng của Dusty. Bị mất phương hướng và cạn nhiên liệu, một cách kì diệu Dusty bay ngang qua tàu USS Flysenhower (một tàu hàng hải có thật) cho phép anh ta hạ cánh và tiếp nhiên liệu. Trong khi trên tàu, Dusty vô tình nhìn thấy một hội trường được thành lập cho phi đội của Skipper, nhưng anh phát hiện ra là Skipper chỉ thực hiện duy nhất một nhiệm vụ, điều này mâu thuẫn với danh tiếng trước đây của Skipper như một cựu chiến binh đã tham gia nhiều trận đánh. Sau đó Dusty buộc phải cất cánh để tiếp tục và phải chống chọi một cơn bão đang tới.

Dusty bị phân tâm do suy nghĩ của mình về Skipper nên anh đâm xuống đại dương nhưng cuối cùng được giải cứu. Dusty được đưa tới México để gặp bạn bè của mình nhưng anh bị hư hỏng nghiêm trọng và không bao giờ có thể bay một lần nữa. Skipper thú nhận với Dusty rằng ông đã thực sự chỉ bay duy nhất một nhiệm vụ trong trận Thái Bình Dương, nơi toàn bộ phi đội gồm các học viên của mình đã bị giết chết trong một cuộc tấn công vào Hải quân Nhật Bản. Skipper là người sống sót duy nhất, nhưng bị giằng xé bởi cảm giác tội lỗi của mình, ông không bao giờ dám đào tạo máy bay khác hoặc bay một lần nào nữa. Mất niềm tin và đau khổ, Dusty quyết định rút khỏi cuộc đua, nhưng anh nhận được nhiều lời khuyến khích từ bạn bè của mình và người hâm mộ để anh tiếp tục đua và tất cả hiến tặng các bộ phận để sữa chửa Dusty.

Với sự thay đổi của trái tim và tinh thần phục hồi, Dusty đã quyết tâm để giành chiến thắng cuộc đua nhưng Ripslinger vẫn không từ bỏ âm mưu và sẽ phá hoại bất cứ ai cản đường chiến thắng của mình. Ripslinger và đồng bọn của mình phục kích Dusty, nhưng bị cản trở bởi Skipper, người đã vượt qua mặc cảm tội lỗi của mình và đã đến giúp đỡ Dusty. Khi cố gắng để bắt kịp với Ripslinger, Dusty chinh phục nỗi sợ hãi độ cao khi động cơ của ông bắt đầu mất đi sức mạnh. Cả Dusty và Ripslinger đều vào vòng chung kết ở New York và Ripslinger dường như đã nắm trọn chiến thắng, thể hiện mình là giỏi nhất Ripslinger bay chậm lại để người hâm mộ chụp ảnh. Dusty cố gắng để qua mặt đối thủ và giành chiến thắng cuộc đua trong khi Ripslinger đâm vào một số nhà vệ sinh di động. Dusty nhận được những chúc mừng của bạn bè và người hâm mộ của mình và Skipper cảm ơn anh vì đã cho ông sự tự tin để bay một lần nữa. Skipper gia nhập lại lực lượng hải quân với Dusty như trợ thủ của mình và họ có một chuyến bay với nhau, kết thúc câu chuyện.