Amelia (Hilary Swank), een karaktervolle vrouw met internationale roem, flirt met het gevaar en kent geen grenzen, zelfs niet in de liefde.
Ze zal tot het einde bewondering opwekken bij haar echtgenoot, uitgever George Putnam (Richard Gere), en bij haar vriend en minnaar, piloot Gene Vidal (Ewan McGregor).
Zij verdween in 1937 op mysterieuze wijze boven de Pacifische Oceaan tijdens een poging om rond de wereld te vliegen.