近未来的日本，一个叫做“疏濑”的城市中，市民过着平凡的生活，只不过，在城市的一角，山冈上面耸立着医疗机器制造厂建造的外形酷似熨斗的工厂，每天固定时刻，那个工厂都像刚烫完东西一样散发出大量蒸汽。

春野一家人住在宁静祥和的小山村，他们的生活恬淡幸福，不过家族成员却各有各的烦恼。祖父（我修院達也 饰）性格古怪，行为乖张，醉心于私动画的制作；父亲（三浦友和 饰）是一位驻家催眠治疗师，他专心工作，无暇他顾；妻子美子（手塚理美 饰）总算暂时从育子的繁忙生活中解脱出来，于是决定重拾餐桌卡的绘画工作。夫妻俩鲜少交流，隔阂暗生；就读中学的长子阿一（佐藤貴広 饰）恋上新来的转校生，他徘徊犹豫，始终不敢表达；刚上小学的女儿幸子（坂野真弥 饰）总以为自己的头颅在不断变大，这个奇怪的幻想让她倍感困扰。　　吊儿郎当的叔叔（浅野忠信 饰）从东京回来，为这个平凡却又有些奇怪的家庭吹进一丝生气……

那是一个动荡的年代，战争、饥饿、疾病、天灾，死神的阴影笼罩全球，却无法遮挡心头闪现的梦想和希望的光芒。平凡的日本少年堀越二郎（庵野秀明 配音）迷恋游弋长空的飞机，梦中他与意大利飞机设计师卡普罗尼（野村万斋 配音）成为朋友，享受着飞行带来的乐趣。恐怖的关东大地震，二郎邂逅一生的挂念——里见菜穗子（泷本美织 配音），短暂的相逢，无序的混乱中又失之交臂。在命运的指引下，被称为天才的二郎如愿成为飞机设计师，他和前辈同侪共同努力，绞尽脑汁提升飞机的性能。欧洲的先进设计让他们痛心疾首，另一方面又充满矛盾的打造着融合了梦想和杀人属性的机器。他追逐梦想，并与菜穗子重逢。动荡的昭和时代，风雪飘摇之中步伐从未停止……　　本片根据零式战斗机设计师堀越二郎的人生事迹和作家堀辰雄的同名小说改编