Adam (Jim Sturgess) lebt in einem Universum, das so ganz anders ist als unseres. Wenn er nach oben sieht, ist da eine gespiegelte Welt statt eines Himmels. Alles steht praktisch auf dem Kopf, Wälder, Ozeane und die Menschen dort oben haben eine ganz andere Schwerkraft. Adam lebt an sich zufrieden mit seinem bescheidenen Leben in dem einen Universum, doch hat er, als er noch klein war, ein Mädchen getroffen, das er nicht vergessen kann. Eden (Kirsten Dunst) lebt jedoch in dem anderen Universum, das sich direkt über seinem Kopf befindet. Diese andere Welt ist wohlhabender und elitärer als seine eigene. Die Regierung verbietet jeglichen Kontakt zwischen beiden Welten. Eines Tages sieht Adam die erwachsene Eden und verliebt sich unsterblich in die junge Frau, doch ein Zusammenkommen scheint nicht möglich. Er beschließt, um sie und das gemeinsame Glück zu kämpfen - und wenn es sein muss, sogar die Gesetze der Schwerkraft zu brechen.