这个故事的主人公是希达和巴鲁，希达是一个温柔、可爱、勇敢的小女孩，巴鲁是一个敢做敢当、不怕危险、热心的小男孩。
故事一开始，希达被穆斯卡抓住，乘坐舰艇去寻找拉普达。这时，朵拉一族的海盗，为了得到希达的飞行石项链，袭击了穆斯卡的舰艇。希达趁乱打晕了穆斯卡，跳下了舰艇。
当希达快要坠落到地面的时候，她脖子上的飞行石发出了耀眼的绿光，她整个人就仿佛飘浮在空中一样，飘飘悠悠，正好被巴鲁看见。他赶忙跑过去接住了希达。
希达醒来的时候，她发现巴鲁房间的墙壁上挂着一张熟悉又陌生的照片。巴鲁说那是他爸爸以前探险时拍到的天空之城——拉普达的照片。希达感觉这个地方很熟悉，但是又怎么都想不起来。
朵拉一族的海盗和穆斯卡率领的军队同时找到了他们，在被两队人马追赶的时候，两人跌落到了一个矿洞中，由于飞行石神奇的力量，两个人安然无恙。希达想起了自己的身世，并告诉巴鲁：她的家族有一个古老的秘密名字，她在继承这块飞行石的时候，也继承了这个名字，她的全名叫罗希达.罗希达多耶鲁.乌鲁.拉普达。原来希达就是拉普达的继承人！
正当他俩高兴的相约要去寻找拉普达的时候，穆斯卡抓走了希达，把她关在了守卫森严的石头城堡里。城堡底部的地牢里有一具机器人，机器人胸前的标志跟希达飞行石上的标志一模一样。
巴鲁找到朵拉联手去救希达。危机时刻，希达想起了奶奶曾教会她的咒语：里特.拉多巴里达.乌鲁苏.亚里亚洛斯.巴鲁.奈多利路。意思是请帮助我吧！让光苏醒吧！忽然绿光闪耀，刺眼，机器人复活，破坏了城堡，城堡转眼便成了一片火海。就在希达快要被火海吞噬的时候，机器人用长长的手臂托举着希达，把她放在了城墙边缘。巴鲁成功救下了希达，飞行石却遗落在了城墙之下。
飞行石发出的光可以指引他们找到拉普达，穆斯卡率领军队乘舰艇出发。朵拉一族也驾驶飞行船带着希达和巴鲁向拉普达进发。狂风大作，飞行船被卷进了厚厚的云层里，最后终于在龙巢找到了拉普达。
当希达和巴鲁从昏睡中醒来，眼前已然是一片鸟语花香。城堡里有一个机器人园丁，它不言不语，终日与花鸟为伴，不像石头城堡里复活的机器人那样暴戾。在机器人园丁的带领下，他们来到城堡中央，看见了一棵极其高大粗壮的树，树的枝叶包裹住了整个城堡，它的根茎牢牢地抓住这片土地，滋养着这片土地。
朵拉一族被军队抓住了。巴鲁去营救朵拉的时候，穆斯卡抓走希达找到了拉普达的中枢。在盘根错节的根系中包裹着一颗巨型飞行石，这就是拉普达能飘浮在空中的原因。
穆斯卡想要成为拉普达新的国王，想要让整个世界都诚服于拉普达的统治之下。穆斯卡胡乱的操作导致军队覆灭。希达捡到了飞行石，跟穆斯卡对峙。
“根要扎在土壤里，
和风儿一起生存，
和种子一起过冬，
和鸟儿一起歌颂春天，
不管你拥有多么惊人的武器，
不管你操纵多少可怜的机器人
只要你离开土地，
就没有办法生存。”这就是拉普达灭亡的原因。
希达和巴鲁在危险之际一起念出了毁灭咒语“巴鲁斯”，城堡的底部开始脱落，朵拉一族乘飞行船逃离，穆斯卡随着城堡的断壁残垣一起坠落得无影无踪，树根全部裸露在了外面，希达和巴鲁驾驶滑翔翼与朵拉汇合。
此时的城堡好像挣脱了束缚，重新向上飞升，巨型飞行石和大树将永远守护这座城堡。当然还有机器人园丁。
天空之城寓意是梦想，机器人园丁就是天空之城的守护者，它尽其所能的守护着这份梦想。希达和巴鲁经历重重险阻，终于到达了宁静、美好、令人神往的天空之城，这也是在预示人们应该保有对梦想的憧憬、向往、不屈不挠、勇往直前的精神。
