夫の突然の死という悲しみの中、航空機設計士のカイル（ジョディ・フォスター）は、6歳の愛娘ジュリアとともに故郷ニューヨークへと飛び立った。夫の棺を乗せて離陸したそのジャンボジェット機は、カイル自身が設計した最新鋭の旅客機。機内で数時間の眠りから覚めた彼女は、娘の姿が見当たらないことに気づく。高度1万メートルの上空で、ジュリアは跡形もなく姿を消したのだ。愛する娘を必死で探すカイル。だが、同じ飛行機に乗り合わせた乗務員、乗客の誰一人としてジュリアを見た者はいない。いつの間にかジュリアの痕跡は完全に消し去られ、荷物や航空券はおろか、搭乗記録さえ存在しないのだ！いったい何故？容疑者は400人を越える乗務員と乗客すべて。手がかりはゼロ―。だが、カイルには娘への限りない愛と、最新鋭旅客機システムに関する豊富な知識があった。見えざる邪悪な陰謀に立ち向かうため、カイルのたった一人の戦いが始まった。

「フライトプラン」は、航空機設計士のカイル（ジョディ・フォスター）が、夫の死後、娘ジュリアと共に故郷ニューヨークへ帰る途中、自身が設計した飛行機で娘が突如消えるという謎を解く物語。高度1万メートルの上空で、誰も娘を見ていないという状況の中、カイルは娘への愛と旅客機システムに関する知識を武器に、見えざる陰謀に立ち向かう。搭乗記録に娘の名前がないという謎、400人以上の乗客全員が容疑者という状況の中、カイルの孤独な戦いが始まる。