Dès le moment où nous rencontrons pour la première fois l'Air Marshal Bill Marks (Neeson), il est évident que ses nerfs sont à vif. Après avoir discrètement avalé un verre fort sur le parking de l'aéroport, il entre dans le terminal bondé pour embarquer dans un avion à destination de Londres.
Observant attentivement ses compagnons de voyage en chemin, Marks se retrouve finalement assis à côté de Jen (Julianne Moore), une passagère nerveuse qui commence à respirer plus facilement une fois assise près d'une fenêtre.
Plus tard, alors que l'avion atteint son altitude de croisière, Marks reçoit un mystérieux message texte indiquant qu'un passager du vol sera tué toutes les 20 minutes à moins que 150 millions de dollars ne soient déposés sur un compte bancaire sécurisé.
Mais plus Marks travaille pour identifier un suspect, plus il s'implique dans ce qui devient une crise d'otages mortelle se déroulant à 30 000 pieds au-dessus de l'océan Atlantique.
Lorsqu'il est révélé que le compte pour la rançon est au nom de Marks, la FAA révoque son statut de marshal et les médias le dépeignent comme un pirate de l'air.
Alors que les passagers effrayés commencent à se retourner contre Marks, il soupçonne que le véritable coupable pourrait ne pas être même à bord de l'avion.
Et avec l'aide de Jen et de l'hôtesse de l'air perspicace Nancy (Michelle Dockery), il tente de se disculper et de protéger les passagers par tous les moyens possibles.