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Carl Fredricksen è un anziano signore (che in passato aveva fatto il venditore di palloncini) che per tutta la vita ha sognato di girare il mondo, ma ha dovuto scontrarsi coi problemi della realtà quotidiana come le bollette e gli acciacchi dell'età.

Quando ormai a 78 anni la vita sembra non offrirgli più tempo per realizzare il sogno di un viaggio avventuroso come voleva sua moglie Ellie, di cui è ancora teneramente innamorato, lui ha la brillante idea per sfuggire al ricovero in una casa di riposo, di far volare la sua casa grazie ai palloncini avanzati. In volo bussa alla sua porta Russell, uno scout di 8 anni rimasto sulla casa per avere il distintivo di "accompagnatore di vecchietto", l'ultimo che gli manca per avere il medagliere completo. Sarà con lui che Carl Fredricksen intraprenderà il viaggio dei suoi sogni in Sudamerica, dove arriverà dopo una lunga tempesta. Là incontrano Kevin, un incrocio tra uno struzzo e un pavone di dimensioni enormi e Dug, un cane dotato di un collare telepatico che gli consente di parlare.

Dug è un cane che decide un giorno di ribellarsi a Charles F. Muntz, esploratore malvagio, idolo di Carl Fredicksen quando era bambino, mandato in Sudamerica per trovare un uccello di una specie rarissima rintracciabile solo con il fiuto dei cani. È Muntz stesso ad attaccare a Dug il collare telepatico che consente di tramutare i pensieri in parole. Muntz cercherà di sfruttare Fredicksen e Russell. Nemici di Dug sono i cani Alpha, Beta e Gamma che cercano di ucciderlo. Alla fine lo scout torna a casa sua con Dug e divide con Carl il bottino conquistato dai nemici per via di un'ignota scommessa con F.Muntz. Così Carl, dopo aver realizzato il sogno suo e di sua moglie di avere una casa vicino alle Cascate Paradiso, può passare il suo tempo con Russel (lo scout) giocando con lui e vivendo ancora a lungo la straordinaria avventura che è la vita.