Un avión, controlado por dos pilotos y un navegante (uno de ellos interpretado por Kareem Abdul-Jabbar) despega. A bordo hay un niño enfermo, afroamericanos de habla ebónica y el antiguo piloto del ejército Ted Striker (Robert Hays). Striker está a bordo para intentar recuperar el corazón de su novia Elaine Dickinson (Julie Hagerty), que es una azafata que trabaja en el vuelo. Ted tiene una historia traumática (aunque cualquier compañero de asiento al que se la cuente se suicida por lo aburrida que es la historia). Ted llevó a un escuadrón de sus hombres a la muerte durante la guerra, siendo el único superviviente. Aunque Elaine lo cuidó, nunca pudo recuperar la confianza en sí mismo, lo que provocó su ruptura.

Pronto se descubre que todos los pasajeros que comieron pescado como comida en el vuelo han contraído una horrible enfermedad que les hace vomitar huevos enteros. El Dr. Rumack (Leslie Nielsen) dice a los pilotos que deben aterrizar cuanto antes, pero resulta que tanto los pilotos como el navegante han comido el pescado y pronto se desmayan. Activan el piloto automático (llamado Otto), un hombre hinchable que sigue poniéndose en posiciones sexualmente comprometidas con Elaine durante toda la película. Aunque Otto puede mantener el avión en el aire, no puede aterrizarlo. El Dr. Rumack y Elaine convencen a Ted de que debe tomar los mandos.

Ted cuenta con la ayuda de un equipo de expertos en el control de tierra del aeropuerto de Chicago, entre los que se encuentran el drogadicto Steve McCroskey (Lloyd Bridges), el extravagante Johnny (Stephen Stucker) y el ultra serio Rex Kramer (Robert Stack, de Misterios sin resolver). Los tres consiguen ayudar a Ted a iniciar el descenso, aunque éste entra en pánico cuando se acercan a la pista de aterrizaje. El Dr. Rumack le hace saber a Ted que trató a algunos de sus hombres y que se alegraron de haber servido para él. Esto le devuelve la confianza a Ted y logra aterrizar el avión, aunque causando mucha destrucción al hacerlo (incluyendo la destrucción de la última estación de radio de música disco que quedaba). Nadie sufre daños (aunque uno de los pasajeros resulta herido cuando la ambulancia en la que se encuentran se estrella inmediatamente) y Elaine y Ted se besan en un abrazo excesivamente romántico. Los tortolitos miran hacia arriba y ven que Otto Pilot ha inflado una compañera de goma, y Otto pilota el avión de vuelta al cielo para que él y su nueva chica puedan volar hacia la puesta de sol.