ณ มหานครนิวยอร์ค ในปี 1939 นักข่าวสาวพอลลี่ เพอร์กินส์ ที่ค้นพบการหายตัวไปของนักวิทยาศาสตร์ชั้นนำของโลกท่ามกลางงานเวิลด์แฟร์ WorldiofiTomorrow ที่สหรัฐเป็นเจ้าภาพ และ.ด้วยการร่วมทีมกับ Sky Captain ทั้ง 2 ออกค้นหานักวิทยาศาสตร์เหล่านั้นไปยังสถานที่ต่างๆเทั่วโลก และ.ค้นพบว่ามีเพียง ดร.โทเทนคอฟท์ นักวิทยาศาสตร์สติเฟื่อง อยู่เบื้องหลัง แผนการทำลายล้างโลกครั้งยิ่งใหญ่ ที่นำทีมด้วยหุ่นยนตร์ยักษ์มากมาย และ.ด้วยความช่วยเหลือจากกัปตันแฟรงกี้ คุก ผู้บังคับบัญชาแห่งกองบินหญิง และ.เด็กซ์ ช่างเทคนิคอัจฉริยะ ทั้งหมดคือเความหวังเดียวเท่านั้นที่จะกอบกู้โลกเอาไว้ได้