En 1862, une tête brûlée, pilote de ballon, Amelia Rennes (Felicity Jones), s'associe au pionnier de la météorologie James Glaisher (Eddie Redmayne), pour faire progresser les connaissances en matière d'intempéries et voler plus haut que n'importe qui dans l'histoire.
La famille Nolan est en crise quand une boule à neige aux pouvoirs magiques les transporte au Pôle Nord. Où le Père Noël, Madame Noël et tous leurs elfes sont aux prises avec La Befana. Cette très méchante ex- employée du Père Noël, pour se venger que ses idées de jouets aient toutes été refusées, a créé son propre royaume maléfique dans le but de détruire Noël. Bien que les Nolan se joignent au combat pour sauver Noël, cela sera-t-il suffisant pour sauver leur propre famille ?