小姑娘希达（Sheeta）是传说中“天空之城拉普达（Laputa）”王族的后裔。那曾是超越地上文明不知几千年的空中文明，但不知为何，希达的祖先离开了“天空之城”，抛弃发达的科技，在地面上过起隐居的生活。然而有一天，几个不明身份的男子出现在她家门口……
故事由希达所坐的军队飞行船遭到空中海盗的袭击而开始。一团混乱中被关在屋子里的希达试图逃跑，却不慎从万米高 主角：希达和巴斯空的飞行船上跌落下来…… 故事另外一个主人公少年巴斯（Pasu）是矿工技师的徒弟，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。他好奇地跑过去，发现竟然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……
第二天希达在巴斯的房间里醒来，发现房里有一张“天空之城拉普达”的照片。这是巴斯的父亲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。为了父亲的遗憾，巴斯发誓，一定要向他人证实，世上真的有天空之城存在！
嗅觉灵敏的海盗很快就找上门来了，军方也找到了他们。接下来就是一段令人眼花缭乱的追捕与逃跑镜头，最后二人在众目睽睽之下掉入万丈深的矿井，希达戴的飞行石又一次发光，令二人安全飘落。矿井中，飞行石和井下的矿石发生了共鸣，汤姆爷爷告诉他们原来这里曾是开采飞行石原料的地方，但提炼飞行石的技术，传说只有拉普达人才掌握着。
二人刚出矿井，希达告诉巴斯，在她继承飞行石时也继承了一个名字，希达·多利路·乌路·拉普达。但两人很快就被军队的人抓住了。希达被带往要塞，在那里，一个叫穆斯卡的人给希达看一个巨大的机器人，说这个机器人是从天空之城上掉下来的，凭当时的科技无法令它再启动。当天晚上，希达念起祖辈所流传的寻求帮助的咒语，飞行石发出光芒，令机器人再次活起来，整个要塞变成火的海洋。
巴斯趁乱和海盗达成联盟飞入要塞救出了希达。匆忙中希达丢失了飞行石，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，海盗妈妈从希达的记述中算出了天空之城的方位，带着希达二人乘海盗飞艇也朝着天空之城全速前进！
即将到达之时，忽然前方出现龙卷风，他们的飞艇和穆斯卡的舰艇又狭路相逢，交战中巴斯和希达的滑翔机被卷入龙卷风里。龙卷风的中心，正是传说中的“天 天空之城拉普达空之城laputa” ！
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……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。
宫崎骏的作品中，科学技术最好的地方就是没人居住，在柯南的“未来世界”以及“天空之城”中都是如此。反之，“风之谷”中为生存而奋斗着的人们虽然只有古老的技术，但却是机器的主人，《天空之城》里的飞行海盗们也是这样。
穆斯卡抓住了海盗们，也来到了拉普达，他迫使希达和他一起进入中央控制室，启动黑石碑上的文字，企图 天空之城开始他称霸世界的野心。希达抢回飞行石，为了阻止穆斯卡，她和巴斯一起念起了毁灭一切的咒语：巴鲁斯。拉普达解体，邪恶和助纣为虐的武器系统一同化为大气层的火球坠入云海中，而使拉普达漂在空中的巨大飞行石结晶载着拉普达的生命之树，上升到天空的尽头，最终希达和巴斯在飞行海盗们的帮助下回到了地面。
日、英翻译 日：パズー；英：Pazu
日、英翻译 日：ドーラ；英：Dola
日、英翻译 日：ルイ；英：Louis
日、英翻译 日：アンリ；英：Henri
拉普达王国使用的人工智能兵器，头部装备大小两管电子束炮。作品设定身高3.44米，体重为238公斤。全身构成之材质为陶瓷黏土装甲，可抵抗手枪等一般兵器的打击。
朵拉一族所使用的交通工具，在本作品中的年代是非常稀有的先进交通工具，由朵拉一族使用来追查希达的踪迹。在本作中本车马力非常强大，可以在车上搭载五个人的情况下推动三辆铁路货车前进，对铁路路线和房子的破坏力亦是超群！最后因为被政府军的装甲列车射中其用来行走的轨道而失去控制导致撞墙整车解体。
