空中监狱是美国专门用于运送全美最危险罪犯的飞机。卡麦隆·波恩（尼古拉斯·凯奇 饰）登上这趟飞机，并非因为他罪大恶极，而是他为了能在女儿生日当天亲手送上礼物而申请的一次飞行。他在狱中表现良好，典狱官答应了他这个请求。然而，有个棘手的问题。这趟飞机上还押解着一群杀人狂魔。警探时刻警惕着可能出现的危险，但防不胜防的是，飞行途中这帮暴徒还是挟持了飞机上所有警察，卡麦隆也被迫协助他们完成逃脱计划。地面的联邦部队决定击落飞机，将狂徒一网打尽，身处险境的卡麦隆该如何从这座空中监狱逃脱呢？