Pada tahun 1918, Jiro Horikoshi yang masih remaja teringin untuk menjadi seorang juruterbang, tetapi penglihatan rabun dekatnya menjadi penghalang. Dia membaca mengenai pereka pesawat Itali terkenal, Giovanni Battista Caproni dan bermimpi mengenainya pada malam itu. Dalam mimpi itu, Caproni memberitahunya bahawa membina pesawat adalah lebih baik daripada menerbanginya.

Lima tahun kemudian, Jiro menaiki kereta api untuk belajar kejuruteraan aeronautik di Universiti Imperial Tokyo dan bertemu dengan seorang gadis muda, Nahoko, yang melancong dengan pembantu rumahnya. Apabila Gempa Besar Kanto tahun 1923 melanda, pembantu rumah Nahoko itu patah kaki, Jiro membawanya kepada keluarga Nahoko. Dia pergi tanpa memberi namanya.

Pada tahun 1927, Jiro tamat belajar bersama kawannya Kiro Honjo (yang kemudiannya mereka Mitsubishi G3M), dan kedua mereka memulakan kerja dengan pengeluar pesawat Mitsubishi dan ditugaskan untuk mereka bentuk sebuah pesawat pejuang, Falcon, bagi Tentera Imperial. Semasa ujian pada tahun 1928, Falcon berkecai semasa penergangan dan pihak Tentera menolaknya. Hilang semangat mengenai kemunduran teknologi Jepun, Jiro dan Honjo dihantar ke Jerman pada tahun 1929 untuk menjalankan penyelidikan teknikal dan mendapatkan lesen pengeluaran untuk pesawat Junkers G.38. Jiro melihat Hugo Junkers , bertengkar dengan pengawal Jerman dan berhadapan dengan samseng Nazi. Dia sekali lagi bermimpi mengenai Caproni, yang memberitahunya bahawa dunia adalah lebih baik dengan keindahan kapal terbang, sungguhpun manusia mungkin menggunakannya bagi tujuan yang buruk.

Pada musim bunga tahun 1932, Jiro dinaikkan pangkat sebagai ketua pereka untuk pertandingan pesawat pejuang yang ditaja oleh Tentera Laut Imperial, tetapi reka bentuk beliau, Mitsubishi 1MF10 , gagal ujian pada tahun 1933 dan ditolak. Kecewa, Jiro pergi ke sebuah resort musim panas di Karuizawa untuk berehat, di mana dia bertemu Nahoko lagi. Mereka menjadi rapat, tetapi Nahoko mengidap batuk kering dan enggan untuk berkahwin sehingga dia pulih. Seorang pelawat Jerman persendirian mengkritik rejim Nazi, Hans Castorp, membantu percintaan mereka sebelum melarikan diri dari ditahan oleh polis rahsia Jepun.

Dikehendaki kerana kaitannya dengan Castorp, Jiro menyembunyikan di rumah penyelianya sementara dia bekerja bagi projek tentera laut yang baru. Berikutan pendarahan paru-paru, Nahoko pulih di sanatorium alpine tetapi tidak tahan berpisah dari Jiro, dan kembali untuk mengahwininya. Kayo, kakak Jiro seorang doktor, memberi amaran pada Jiro bahawa perkahwinannya dengan Nahoko akan berakhir teruk kerana batuk kering tidak boleh diubati. Walaupun kesihatan Nahoko yang merosot, dia dan Jiro menikmati tempoh masa mereka bersama-sama.

Jiro pergi untuk penerbangan ujian pesawat prototaip barunya, Mitsubishi A5M . Merasakan bahawa dia akan mati, Nahoko secara diam kembali ke sanatorium dan meninggalkan surat untuk Jiro, keluarganya, dan rakan-rakan. Di tapak ujian, Jiro yang terganggu dari kejayaannya oleh tiupan angin, merasai saat kematian Nahoko itu.

Pada musim panas tahun 1945, Jepun telah kalah Perang Dunia II dan telah hancur oleh serangan udara. Jiro sekali lagi bermimpi menemui Caproni, memberitahu dia kesal bahawa pesawatnya itu telah digunakan untuk peperangan. Sekumpulan pesawat Zeros terbang lalu dan juruterbang mereka memberi hormat pada Jiro. Caproni menenangkannya dengan berkata impian Jiro untuk membina pesawat indah telah tetap direalisasikan. Nahoko muncul, menggalakkan suaminya untuk menikmati hidupnya dengan sepenuhnya.