Carl Fredricksen, un ancien marchand de ballons de 78 ans, se retrouve veuf après avoir passé toute sa vie avec sa femme, Ellie. Cette solitude soudaine le pousse à réaliser le rêve de sa défunte épouse : partir à l’aventure en Amérique du Sud pour trouver les cascades du Paradis. Il accroche alors des milliers de ballons à sa maison afin d’accomplir le voyage, mais c’est sans savoir que le jeune scout Russel s’envolera avec lui…