小姑娘希塔是传说中“天空之城Laputa”的后裔，那曾是超越地上文明不知几千年的空中文明，但不知为何，希塔的祖先离开“天空之城”，抛弃发达的科技，在地面上过起隐居的生活。而希塔向往着多彩的大千世界，她带着母亲的遗物——天空之石偷偷出走。
故事由希塔所坐的飞艇遭到空中海盗的袭击而开始。争斗中希塔从万米高空的飞艇上跌落下来…… 故事另外一个主人公少年PASU是矿工机师的徒弟，这一天收工时，发现天上有个亮晶晶的东西正在慢慢地下落。是什么？UFO？他飞也似的跑过去，发现是一个好可爱的女孩子，在一团蓝光的包围下从天上飘下来了……
第二天希塔在PASU的房间里醒来，发现房里有一张“天空之城Laputa”的照片。这是PASU的父亲冒着生命的危险历尽艰险才拍到的真正的天空之城，但除了斯威夫特之外，没有人相信他。于是父亲在郁郁寡欢中去世了。PASU发誓，一定要向他人证实，世上真的有天空之城存在！
然而嗅觉灵敏的海盗很快就找上门来了。接下来就是一段令人眼界大开的追捕与逃跑镜头，最后二人在众目睽睽之下掉入万丈深的矿井，希塔戴的天空之石又一次发光，令他二人安全飘落。矿井中，天空之石和井下的矿石发生共鸣，原来这里曾是开采天空之石原料的地方，但提炼天空之石的技术，传说只有Laputa的人才掌握着。
二人刚出矿井，就被军队的人抓住了。希塔被带往要塞，在那里一个叫穆斯卡的人给希塔看一个巨大的机器人，说是从天空之城掉下来的，凭当时的科技无法令它再启动。当天晚上，希塔念起祖辈所流传的寻求帮助的咒语，天空之石发出光，令机器人再次活起来，整个要塞变成火的海洋。
PASU趁乱和海盗达成联盟飞入要塞救出了希塔。匆忙中希塔丢失了天空之石，而穆斯卡得到了宝石，命军队按照宝石上圣光的指引，飞向天空之城。另一方，海盗妈妈从希塔的记述中算出了天空之城的方位，带着希塔的二人乘海盗飞艇全速前进！
即将到达之时，忽然前方出现龙卷风，和穆斯卡的舰艇又狭路相逢，交战中PASU和希塔的滑翔机被卷入龙卷风里。
这里是被上帝抛弃的领域，自然的恐怖与众神的愤怒在这里集结，飞越浓重的黑暗，在纵横飞啸的电光中，穿过闪电的回廊，突破生与死的界限，命运之门再次敞开在少年的面前……龙卷风的中心，正是传说中的飞鸟“天空之城Laputa”！这儿是寂静的天堂，只有机器人值守的空中都市，植物和远古生物的家园。
《天空之城》是一部由Jonathan Swift写的小说《Gulliver’s Travels》改编的电影，某些人认为其故事情节较为传统，但这不等于它没有新意，相反，《天空之城》一剧充满了很多新元素。电影中近乎完美地刻画出故事所发生时代的世界的景观，有点科幻色彩，也有点神话色彩，还有点欧洲工业革命时期的味道，诸如高架铁轨上的旧式火车，黑漆漆的矿洞，飞空艇，象泥塑的机器人等等……
紧张激烈的情节贯穿整部电影，但蔚蓝的天空和浓浓的白云反而将尖锐的冲突淡化得更耐人寻味；人物的表达很多时侯不是靠台词而是靠人物的具体动作，使人物的性格更显深刻。这可能就是为什么它能吸引小孩甚至大人坐下两小时专注地看一部动画片了吧。 | 
