78-år gammel ballongselger Carl Fredricksen oppfyller endelig sin livslange drøm om et stort eventyr når han binder tusenvis av ballonger til huset sitt og flyr av gårde til villmarken i Sør-Amerika. Men han oppdager altfor sent at hans største mareritt har smuglet seg med på reisen: en altfor optimistisk 8-år gammel Wilderness Explorer ved navn Russell. Reisen deres til en tapt verden, hvor de møter noen underlige, eksotiske og overraskende karakterer, er fylt med latter, følelser og vilt fantasifullt eventyr.