건축가인 루스(캐슬린 터너 분)는 고고학자인 남편 알렉스를 따라 외국의 유적지에 가서 몇 년째 살다가, 남편이 갑자기 답사 중 사고로 죽자 아이 둘을 데리고 다시 미국의 노스캐롤라이나의 집으로 돌아온다. 그녀의 6살 짜리 딸 샐리(아샤 메니나 분)는 그곳은 떠나기 전에 친하게 지내던 마야인 현자, 쎄넬에게서 아버지는 죽은 것이 아니라 달나라로 간 것이며, 명상을 통해 아버지를 볼 수도, 얘기를 들을 수도 있다는 가르침을 받는다. 이 6살짜리 어린 소녀는 아버지에 대한 그리움에서 그 가르침을 일종의 신앙처럼 받아들인다.
달로 가기 위해 샐리가 신축 공사장의 기중기 꼭대기로 올라가는 사건을 일으키자, 루스는 사회복지부로부터 아동방치죄라는 죄목으로 정신과의사인 비얼랜드(토미 리 존스 분)의 감호 하에 샐리를 치료하라는 판결을 받는다. 아이의 행동을 단순히 새로운 환경에 의한 문화적 충격으로 해석하려는 어머니와, 자폐증에서 그와 비슷한 증상을 보아온 정신과의사. 스스로 현실 도피 속에 빠져버린 샐리는 의사 표현의 한 방법으로 어린 아이의 솜씨라고는 볼 수 없는 과학적 구도의 탑을 카드로 쌓아올리고 그 안에서 새처럼 날려는 시늉을 한다. 그 모습을 발견한 루스는 너무도 놀라워 감탄하는 한편, 그것을 통해 아이는 뭔가 메시지를 전하려는 것이라고 느낀다. 그래서 딸과 자기의 두 세계를 이어주는 어떤 매개체를 통하면 딸을 만나 데려올 수 있을 것이라고 생각한 그녀는 컴퓨터 그래픽으로 연구 끝에 딸이 만든 것과 똑같은 목조 탑을 만들어 그녀의 손을 잡고 그 꼭대기로 올라간다. 거기서 그 둘은 서로 하나의 공통된 환상의 세계를 체험하게 된다.
