1937年、ドイツのフランクフルト。ツェッペリン飛行船会社の設計技師マーテン・クルーガー(マクシミリアン・ジモニシェック)は、操縦していたグライダーが湖に墜落、偶然居合わせた女性ジェニファー(ローレン・リー・スミス)に救助される。マーテンはひと目で恋に落ち、その夜、アメリカ領事館のパーティで二人は再会するが、ジェニファーはアメリカの石油会社社長エドワード・ヴァンザント(ステイシー・キーチ)の娘で、ドイツ貴族の息子フリッツ・リッテンベルクという婚約者がいた。ジェニファーの母ヘレン(グレタ・スカッキ)は、夫がアメリカでヘリウムの輸出解禁に向け奔走中だとスピーチ。アメリカの輸出規制のため飛行船の浮揚ガスとして爆発の危険が高い水素を使用している現状は、ツェッペリン社の会長エッケナー(ハイナー・ラウターバッハ)にとってゆゆしき問題だった。パーティの最中、エドワードが倒れたとの報せが届き、ジェニファーは母と翌日のヒンデンブルグ号で帰国することとなる。マーテンは、父を案じるジェニファーを慰めるが、実は輸出禁止のせいで父の会社が倒産寸前だと打ち明けられる。一方、妻子の予定外のヒンデンブルグ号乗船を知り、エドワードは驚愕、直ちにエッケナーに連絡し二人を下船させるよう依頼する。ジェニファーたちを下船させろとエッケナーから命令されたマーテンはフリッツにその事をうっかり言った途端に襲われ、格闘の末、フリッツは致命傷を負い、「飛行船に爆弾が」と言い残して死んでしまう。そんな中、ヒンデンブルグ号には様々な乗客達が乗り込んでいた。秘密を抱えてドイツから離れようとするケルナー一家、ヴァンザント母娘のお目付役のツェッペリン社社長レーマン、そしてマーテンとフリッツのやりとりの一部始終を見ていた芸人ブローカ……。フリッツ殺害容疑で指名手配されたマーテンは、離陸寸前のヒンデンブルグ号に飛び乗り、身を隠しながら爆弾を探す。だが船内に潜伏していることを地上から通報され、更なる陰謀の渦中に巻き込まれていくのだった……。