緊張激烈的情節貫穿整部電影，但蔚藍的天空和濃濃的白雲反而將尖銳的沖突淡化得更耐人尋味；人物的表達很多時候不是靠臺詞而是靠人物的具體動作，使人物的性格更顯深刻。
小姑娘希達（SHEETA）是傳說中“天空之城拉普達（Laputa）”王族的後裔，那曾是超越地上文明不知幾千年的空中文明，但不知為何，希達的祖先離開“天空之城”，拋棄發達的科技，在地面上過起隱居的生活。然而壹天，幾個不明身份的男子出現在她家門口……
故事由希達所坐的軍隊飛行船遭到空中海盜的襲擊而開始。爭鬥中希達從萬米高空的飛行船上跌落下來…… 故事另外壹個主人公少年巴斯（PASU）是礦工機師的徒弟，這壹天收工時，發現天上有個亮晶晶的東西正在慢慢地下落。是什麽？UFO？他飛也似的跑過去，發現是壹個好可愛的女孩子，在壹團藍光的包圍下從天上飄下來了……
第二天希達在巴斯的房間裏醒來，發現房裏有壹張“天空之城拉普達”的照片。這是巴斯的父親冒著生命的危險歷盡艱險才拍到的真正的天空之城，但除了斯威夫特之外，沒有人相信他。於是父親在郁郁寡歡中去世了。巴斯發誓，壹定要向他人證實，世上真的有天空之城存在！
嗅覺靈敏的海盜很快就找上門來了。接下來就是壹段令人眼花繚亂的追捕與逃跑鏡頭，最後二人在眾目睽睽之下掉入萬丈深的礦井，希達戴的飛行石又壹次發光，令他二人安全飄落。礦井中，飛行石和井下的礦石發生***鳴，原來這裏曾是開采飛行石原料的地方，但提煉飛行石的技術，傳說只有拉普達人才掌握著。
二人剛出礦井，就被軍隊的人抓住了。希達被帶往要塞，在那裏,壹個叫穆斯卡的人給希達看壹個巨大的機器人，說是從天空之城掉下來的，憑當時的科技無法令它再啟動。當天晚上，希達念起祖輩所流傳的尋求幫助的咒語，飛行石發出光，令機器人再次活起來，整個要塞變成火的海洋。
巴斯趁亂和海盜達成聯盟飛入要塞救出了希達。匆忙中希達丟失了飛行石，而穆斯卡得到了寶石，命軍隊按照寶石上聖光的指引，飛向天空之城。另壹方，海盜媽媽從希達的記述中算出了天空之城的方位，帶著希達的二人乘海盜飛艇全速前進！
即將到達之時，忽然前方出現龍卷風，和穆斯卡的艦艇又狹路相逢，交戰中巴斯和希達的滑翔機被卷入龍卷風裏。
這裏是被上帝拋棄的領域，自然的恐怖與眾神的憤怒在這裏集結，飛越濃重的黑暗，在縱橫飛嘯的電光中，穿過閃電的回廊，突破生與死的界限，命運之門再次敞開在少年的面前……龍卷風的中心，正是傳說中的飛島“天空之城拉普達”！這兒是寂靜的天堂，只有機器人值守的空中都市，植物和遠古生物的家園。
宮崎駿的作品中，科學技術最好的地方就是沒人居住，在柯南的“未來世界”以及“天空之城”都是如此。反之，“風之谷”中為生存而奮鬥著的人們雖然只有古老的技術，但卻是機器的主人，《天空之城》的飛行海盜們也是這樣。
穆斯卡抓住了海盜們，也來到了拉普達，他迫使希達和他壹起進入中央控制室，啟動黑石碑上的文字，即將開始他稱霸世界的野心。希達搶回飛行石，為了阻止穆斯卡，她和巴斯壹起念起毀滅壹切的咒語：巴魯斯。拉普達解體，邪惡和助紂為虐的武器系統壹同化為大氣層的火球墜入海中，而使拉普達漂在空中的巨大飛行石結晶載著拉普達的生命之樹，上升到天空的盡頭……