Oskar Schell, 11 ans, est un jeune New-Yorkais à l'imagination débordante. Un an après la mort de son père dans les attentats du World Trade Center, le jour le plus noir, selon l'adolescent, il découvre une clé dans les affaires du défunt. Déterminé à maintenir un lien avec l'homme qui...
Six adolescents surentraînés sont choisis pour participer à une compétition estivale, qui leur permettra d'intégrer le U.S. Space & Rocket Center de Hunstville. Alors que la compétition bat son plein, les jeunes gens n'imaginent pas que leur ultime challenge consistera à résoudre une crise...