Im Jahre 1939 erschüttert eine Serie von Entführungen verdienter Wissenschaftler die freie Welt. "Chronicle"-Reporterin Polly Perkins (Gwyneth Paltrow) aus New York lässt auf der Suche nach Hintergründen nicht locker und findet in dem Flieger-As "Sky Captain" (Jude Law) einen kaum minder hartnäckigen und furchtlosen Verbündeten. Während New York bereits von fliegenden Robotermonstern attackiert wird, kommt man gemeinsam einer furchtbaren Verschwörung zur Vernichtung des Planeten auf die Schliche...