空中牢狱是美国运送全美最危险的罪犯而专设的飞机。卡麦伦（尼古拉斯•凯奇 Nicolas Cage 饰）坐上这趟飞机，不是由于他暴戾恣睢，而是他为了赶在女儿诞辰那天，亲手给女儿一份礼品而申请的一次飞行。他在狱中表现杰出，典狱官准许了他这个请求。然而，却有一个难题——在这趟飞机上，还押送着一帮杀人狂魔。
警探非常留心随时可能出现的危险，但防不堪防的是，飞行过程当中那帮大盗还是挟持了飞机上全数的警察，卡麦伦也被迫帮他们实现逃脱使命。
空中的联邦部队决议把飞机打下，把狂徒一网打尽，身陷险境的卡麦伦该逃出这个空中牢狱？
