Vol à haut risque suivra l'agent fédéral Madelyn Harris (Michelle Dockery), chargée d'escorter Winston, criminel et informateur (Topher Grace), jusqu'à New York pour qu'il y témoigne contre un parrain de la mafia. A bord d'un petit avion, ils devront notamment survoler l'Alaska. Le vol débute en douceur, mais très vite, le pilote Daryl Booth (Mark Wahlberg) se révèle être un dangereux tueur à gages...