Il padre della ricca famiglia Buxton torna frettolosamente a casa per assistere alla nascita della sua secondogenita, Jane, alla quale purtroppo seguirà la morte della moglie. Qualche anno dopo il signor Buxton si risposa con lady Margaret, vedova e con un figlio di undici anni chiamato William. Jane cresce appassionandosi alla meccanica e trascorre tutto il suo tempo nel laboratorio di suo fratello maggiore George, facendo impazzire il maggiordomo Agenore che ha il compito di badare a lei, William invece rimane troppo attaccato alla madre e non riesce ad ambientarsi e ad accettare la sua nuova famiglia. Improvvisamente anche la madre di William muore, lasciando il figlio solo e spaesato, che crescendo diventa geloso di George e dell'affetto che suo padre nutre per lui. Jane invece, divenuta una ragazza, mette in pratica le sue abilità per costruire delle macchine volanti ma non riesce mai a farle funzionare a dovere.

Jane desidera diventare una signorina per bene, preferisce invece costruire delle macchine per realizzare il suo sogno di volare nel cielo e per questo motivo viene spesso rimproverata da Agenore. George presenta nella sua accademia una relazione che, incrociando i racconti di diverse leggende orientali, dimostrerebbe l'esistenza di un'acqua in grado di far volare gli oggetti, detta fuyusen, ma viene deriso dai professori. William si dimostra un bravo impiegato della banca dei Buxton e il padre, fiero di entrambi, non sa quale dei suoi due figli maschi erediterà il suo orologio d'oro. Un giorno però vede William confabulare con un uomo disonesto e scopre che ha investito dei soldi nelle sue azioni, così lo accusa apertamente di essere una vergogna per lui e regala il suo orologio a George. Quest'ultimo ha ricevuto una lettera dal viceministro Cristophe Barsac, presente all'esposizione in accademia, che lo invita a prendere parte a una spedizione in Oriente, segretamente destinata alla ricerca del fuyusen. La notte prima della sua partenza, William ruba l'orologio e gli appunti segreti di George.

È arrivato il giorno della partenza di George e William si imbarca di nascosto sulla sua stessa nave, facendo preoccupare la famiglia per la sua scomparsa. Qualche tempo dopo giunge una lettera che informa il padre della morte di George, assassinato in una rivolta, e la sua banca viene svaligiata nella notte da degli uomini misteriosi arrivati a bordo di una nave volante. Il capo dei ladri lascia nel caveau svuotato l'orologio di famiglia dei Buxton e il signor Edward viene accusato del furto. Demoralizzato dalle numerose sventure, il padre di Jane si ammala gravemente ed è costretto a rimanere a letto. Un giorno Jane riceve una lettera di George, all'interno della busta però vi è soltanto una pietra azzurra che, bagnata dalle lacrime della ragazza e illuminata dalla luna piena, libera delle scintille cerulee che fluttuano nell'aria, e dopo una loro reazione la pietra si scompone in una manciata di sabbia azzurra. Jane non si spiega il fenomeno a cui ha assistito ma ripone la sabbia al sicuro nel doppiofondo della sua spilla che porta al petto ed è sicura che suo fratello George è ancora vivo, come dimostra l'autenticità della sua firma sulla busta che ha ricevuto. Con l'aiuto della domestica Kate, Jane convince Agenore a lasciarla partire per l'Oriente alla ricerca di suo fratello, a patto che il maggiordomo venga con lei.

Jane e Agenore, giunti al porto per imbarcarsi, si imbattono in un malvivente che tenta di rubare dei bagagli e in un piccolo bassotto che salta addosso a Jane perché attirato dalla sua spilla. Fortunatamente il trambusto fa allontanare il ladro mentre il signor Barsac, anche lui diretto in Oriente con la sua scorta alla ricerca del fuyusen, aiuta Jane a rialzarsi. Sulla nave vi sono anche il malvivente del porto e la austera padrona del bassotto Amadeus con il suo timido marito. Jane è curiosa di scoprire come funziona la nave, il capitano allora la affida a Banshi, un aspirante marinaio della stessa età della ragazza che però la ritiene un peso per il suo lavoro. Per scoraggiare Jane a fargli domande sulla nave le dice che le risponderà solo se supererà una prova: dovrà arrampicarsi sulla rete dell'albero maestro e prendere una bandiera legata in cima. La ragazza, al contrario di ciò che Banshi si aspettava, accetta di buon grado la condizione ma giunta in alto si trova in difficoltà, così il ragazzo e il signor Barsac salgono per salvarla. Il fatto viene visto da tutti gli altri passeggeri e scatena l'ira del capitano, che toglie a Banshi il suo sestante e il suo ruolo di marinaio apprendista per aver messo in pericolo la vita di Jane.

Agenore punisce Jane per essersi messa in pericolo e la chiude nella sua cabina, la ragazza però esce per andare a scusarsi con il capitano e gli chiede di perdonare Banshi. Giunta nella cabina del ragazzo, Jane gli racconta della sua passione e del suo sogno di volare e Banshi, che ora ha più tempo libero, le spiega tutto ciò che fa funzionare la nave. La mattina dopo la ricca signora padrona del bassotto denuncia la scomparsa di un suo gioiello e accusa Jane e Banshi, visti gironzolare per la nave quella notte. Jane capisce che ad aver rubato il gioiello è stato Amadeus e dopo avergli dato la sua spilla lo insegue fino nella stiva, dove il cagnolino l'ha riposta assieme a tutti gli altri oggetti luccicanti che ha rubato, tra cui quello della sua padrona. La signora si arrabbia con il cane e lo aggredisce, Banshi lo difende e il marito per una volta prende posizione e redarguisce sua moglie. Il capitano, vista l'onestà di Banshi, lo riammette tra i marinai. Quando la nave termina la sua traversata Jane e Banshi, ora diventati buoni amici, devono salutarsi e si promettono di fare del loro meglio per avverare i loro rispettivi sogni. Il bassotto birbante è stato abbandonato, così Jane decide di tenerlo con sé e, non conoscendo il suo nome, lo chiama Sky come il cielo azzurro che sogna di raggiungere.

Alla biglietteria della stazione Jane e Agenore scoprono di non poter prendere il treno perché i biglietti sono esauriti, il signor Barsac però, che ha già un posto sul treno, condivide con loro il suo stesso scompartimento. Dopo questo fortuito incontro Jane e Barsac si presentano a dovere, ma la ragazza mente sul suo cognome perché nutre dei sospetti in lui. Anche il malvivente che sta pedinando Barsac riesce ad ottenere un biglietto per il treno e nella notte fa arrivare un foglio con delle informazioni segrete a una nave volante che sorvola i binari. In un vagone passeggeri una donna e sua figlia si ammalano e a Barsac ricordano sua moglie e sua figlia, che dopo essersi ammalate in circostanze simili persero la vita. Data l'assenza di un medico a bordo e l'impossibilità di sospendere il treno fino al mattino, Barsac, Agenore e Jane si prodigano per curare la donna e la bambina. Arrivate alla prima stazione le due hanno ormai superato il momento critico e vengono affidate a un dottore. Barsac saluta Jane e raggiunge i suoi uomini a capo del tenente Marcenay per continuare la sua ricerca; anche Schultz, uno dei due uomini della scorta del viceministro, ringrazia Jane.

Jane e Agenore trovano alloggio in un albergo prima di ripartire alla volta del deserto. Mentre girano per il mercato Sky scappa da Jane perché attratto da uno sbrilluccichio e Agenore, che ha perso di vista Jane mentre la inseguiva, dà retta ad un bambino che tuttavia lo conduce in una trappola, e assieme ai suoi amici gli ruba il portafoglio. Jane ritrova Sky e recupera il portafoglio. Il capo della banda fugge via mentre Jane fa conoscenza dei bambini e, quando scopre che avevano rubato per aiutare una loro amica malata, compra per tutti loro molte leccornie e delle medicine, e gliele porta nel loro alloggio in cima a un campanile. I bambini hanno fatto amicizia con Jane e parlano della bontà della ragazza al loro capo, Sabrì, che il giorno dopo decide di andare a ringraziarla. Per sdebitarsi, Sabrì cerca per Jane e Agenore un catamarano e una guida per attraversare il deserto, e accetta di venire con loro. Il giorno della partenza però, Sabrì rinuncia a intraprendere il viaggio per restare con i suoi amici ma loro, dimostrandosi sicuri e in grado di badare a loro stessi, lo convincono a partire.

Durante la traversata del deserto Jane chiede ad Abbas, la loro guida, di poter pilotare il catamarano e in un momento di distrazione perde il controllo facendolo schiantare. Il gruppo costruisce un accampamento al riparo da un'imminente tempesta di sabbia e attende che Abbas e il socio Eliah riparino il catamarano prima di poter ripartire. Nel frattempo Agenore sviene per il caldo e Sabrì lo aiuta a riprendersi cucinando per lui delle uova di serpente. Anche Barsac è in una nave che attraversa il deserto e in piena notte, durante una tempesta di sabbia, avvista la nave volante nemica che li supera in volo, ma nessun uomo dell'equipaggio crede all'idea che una nave possa volare. Sabrì scopre che il catamarano rotto non è stato riparato e le provviste sono state spostate sull'altro in buono stato, quindi deduce che i due uomini che fanno loro da guida in realtà hanno intenzione di tradirli e fuggire con le provviste abbandonandoli nel deserto. Anche se Jane è convinta che Abbas sia un uomo meritevole di fiducia, Agenore decide di partire quella notte stessa con il catamarano integro. I due uomini però li scoprono e si mettono ad inseguirli con l'altro catamarano.

Si fa giorno e Jane, Agenore e Sabrì sono ancora inseguiti dai due uomini. Sabrì lancia ad Eliah – la mente malvagia del piano a cui Abbas ha dovuto sottostare – delle provviste per evitare che li raggiunga, e Abbas, al primo momento buono, compie una brusca manovra per far perdere l'equilibrio al socio e permettere ai suoi amici di fuggire. In un momento di bonaccia e rimasti senza provviste, i tre avventurieri e Sky cadono a terra esausti. Mentre dormono una nave volante differente da quella nemica lascia cadere dal cielo un baule contenente acqua e provviste, che permette ai tre viaggiatori di rifocillarsi e continuare il viaggio. Sopraffatti da una tempesta di sabbia, prima che il loro venga distrutto, Jane, Agenore e Sabrì vengono salvati da un catamarano più robusto e portati nella nave del signor Barsac, che è stupito di incontrarli di nuovo e spiega loro che sono alla ricerca di una banda di criminali e sono diretti alla città di Tarmer. Anche se non ne hanno la certezza, Jane è sicura che ad aver mandato loro la cassa di provviste è stato George facendola arrivare dal cielo.

Anche a bordo della nave del signor Barsac Jane va a curiosare nella sala macchine perché interessata al suo funzionamento ma il capo tecnico la manda via perché ostacola il loro lavoro. Durante la sosta in un'oasi Jane aiuta a lavare i vestiti e, una volta ripartiti, chiede a Barsac e Marcenay se lei, Agenore e Sabrì possono ancora rendersi utili per ripagarli del viaggio offerto. Inizialmente i due capitani sono contrari ma, su insistenza della ragazza, Barsac decide di assegnarli alla sala macchine, ad eccezione di Jane che viene messa ad aiutare in cucina. A seguito dei numerosi errori commessi dai tre viaggiatori, che il capo cuoco e il capo tecnico lamentano a Barsac, il viceministro, intenzionato a sollevarli dai loro incarichi, accetta un'ultima volta la richiesta di Jane di scambiare i loro ruoli. La scelta si dimostra efficace in quanto Agenore e Sabrì svolgono con cura il loro incarico in cucina e Jane risulta indispensabile per aggiustare il guasto di un tubo dell'acqua. Quella sera Jane ringrazia Barsac per averle permesso di rendersi utile seguendo la sua inclinazione.

La nave è ferma per mancanza di vento e Agenore ne approfitta per fare studiare Jane, ma la ragazza dopo un po' preferisce andare a dare una mano nella sala macchine. Il giorno seguente la nave riprende a marciare con il vento e si prepara ad attraversare un fiume di sabbie mobili. Morilire, l'individuo sospetto che si è fatto assumere come guida per il deserto, tenta di persuadere il capitano a tornare indietro ma Barsac decide di procedere comunque. La nave supera con successo le sabbie mobili, anche grazie all'intervento di Jane che ripara un ingranaggio dei pistoni durante la traversata, e fa una sosta per permettere all'equipaggio di riprendersi dalla fatica. Jane scorge un relitto in cima a un'altura, che Morilire sperava non venisse scoperto, e assieme ad alcuni uomini va a scoprire di che cosa si tratta. Quella nave è dotata di una tecnologia diversa dal comune e la squadra di esplorazione si chiede come possa essere naufragata in un posto così elevato senza aver volato. In una stanza interna Jane trova una distesa di sabbia azzurra identica a quella inviatole da George tramite la pietra, ma decide di non rivelare a nessuno di conoscere già quella sabbia, né che in qualche modo la nave avrebbe veramente potuto volare.

Durante il suo viaggio, la nave di Barsac viene attaccata dalla tribù Hanan, che ha scambiato il bastimento per un mezzo dei suoi nemici. La tribù infatti è da tempo attaccata dai predoni di Neo City, che rapiscono gli uomini del loro villaggio e rubano le loro ricchezze arrivando su slitte a motore ogni qualvolta c'è la luna piena. Camille, una ragazza coraggiosa che ha perso suo padre per mano dei predoni e ora li combatte in prima linea, accetta l'aiuto di Barsac per affrontare i loro nemici, che probabilmente sono gli stessi ai quali stanno dando la caccia. Per di più, il tenente Marcenay si innamora di Camille ed è più che felice di aiutarla. La nave si stanzia nel villaggio degli Hanan e i soldati di Marcenay addestrano gli abitanti al combattimento ed erigono le difese necessarie. Anche Sabrì, che prova delle simpatie per Sasha, una bambina del villaggio, l'aiuta come può. Jane è sconfortata dalla guerra imminente, soprattutto perché tra le cause ci sono anche delle macchine, che finora ha sempre ritenuto essere degli strumenti dedicati solo a fare del bene e a migliorare la vita delle persone.

Barsac e alcuni abitanti del villaggio vanno in esplorazione per tentare di scorgere l'arrivo dei nemici. Jane crede ci sia una spiegazione per cui i predoni attaccano solo di notte e con la luna piena, ma Marcenay non le dà tanta importanza. La sera, mentre alcuni uomini di guardia sono impegnati, Morilire sabota le attrezzature difensive. I predoni arrivano dall'alto di una montagna con slitte volanti, lasciando tutti sgomenti, e assediano il villaggio con le loro razzie. Fortunatamente la presenza dei soldati e l'intervento di Agenore e Sabrì garantiscono l'incolumità agli abitanti. Visto l'insuccesso del capo dei predoni, Morilire si presenta a lui come funzionario di Neo City e lo aiuta a fuggire incolume assieme ai predoni superstiti. Marcenay e Camille li inseguono fino in cima alla montagna da cui sono venuti ma li vedono sparire in una nuvola di fumo. Camille e tutti gli altri abitanti sono grati ai loro benefattori, che ora devono continuare il loro viaggio, e Barsac promette che troveranno Neo City e libereranno tutti i loro cari.

La nave di Barsac raggiunge il confine del deserto e il gruppo deve proseguire a piedi in una boscaglia, sempre sotto la guida di Morilire. Nella notte qualcuno fa fuggire alcuni cavalli e la colpa viene attribuita a Sky, che si trovava sul posto per scacciare il vero colpevole e dal quale ha strappato un brandello di stoffa dei pantaloni. Sabrì è sempre più sospettoso nei confronti di Morilire, che secondo lui li sta portando fuori strada, ma non riesce a convincere il tenente Marcenay a dargli retta. L'esercito si trova costretto a guadare un fiume e Morilire ne approfitta per far perdere delle provviste inscenando un incidente. Quella notte, Jane, Agenore e Sabrì tendono un'imboscata al ladro di cavalli e catturano Morilire. I soldati si svegliano per la confusione e, all'evidenza delle prove fornite da Jane, credono a Sabrì e legano Morilire all'alto ramo di un albero per poi tornare a dormire. Morilire invia dei segnali ai suoi alleati che lo portano in salvo con una macchina volante, e la mattina dopo gli uomini di Barsac non si spiegano in che modo sia riuscito a fuggire.

A condurre il gruppo ora è Sabrì, che sceglie un percorso più rapido per raggiungere Tarmer ma assai difficile. Agenore perde l'equilibrio sull'orlo di un burrone e viene aiutato dal soldato Jack, ma perde la sua preziosa canna da pesca regalatagli dal padre di Jane. La truppa raggiunge una vallata su cui si staglia una distesa di cadaveri, e si prodiga per seppellire tutti quei soldati innocenti sterminati dalle macchine volanti di Neo City. Jack, che da tempo era pensieroso, alla vista di quello spettacolo straziante decide di disertare tentando di allontanarsi di nascosto, ma Marcenay lo ferma e si fa carico di infliggergli la punizione che gli spetta. Jane si interpone tra Marcenay e Jack, e convince il tenente a perdonare il soldato. In quel momento una nave volante sovrasta la zona e inizia a bombardare l'esercito, che si ripara in una grotta. Più tardi Barsac rivela a Jane che il vero motivo della sua spedizione è trovare il fuyusen e, se necessario, prendere provvedimenti con il suo scopritore George Buxton che lo starebbe usando per scopi malvagi. In seguito anche Jane decide di confidare a Barsac e a tutti gli altri di essere la sorella di George e di essere anch'essa sulle sue tracce, inoltre racconta di come ha conosciuto il fuyusen grazie alla pietra che ha ricevuto dopo la sua presunta morte. La mattina seguente Jane ricava una nuova canna da pesca per Agenore da una canna di bambù.

Barsac chiede a Jane di separarsi da loro. La ragazza comprende le ragioni del comandante e ognuno prosegue per la sua strada: mentre l'esercito continua la sua ricerca di Neo City, Jane, Agenore e Sabrì arrivano a Tarmer per cercare la tomba di George e accertarsi della sua morte. Morilire segue a distanza su una macchina volante i tre cercatori, e ingaggia degli uomini per impedire loro di trovare la lapide. Agenore viene rapito da costoro, che costringono Jane e Sabrì a lasciare la città la mattina seguente se non vogliono che uccidano il maggiordomo. Jane e Sabrì fingono di partire per ingannare i rapitori e, dopo estenuanti ricerche durate tutto il giorno, trovano Agenore legato in una capanna, lo liberano e insieme raggiungono il cimitero. Trovata la lapide riportante il nome di George Buxton, Sabrì e Agenore dissotterrano la bara e la aprono, mentre Jane è sconfortata ma quello che vi trovano al suo interno non è il corpo di George, bensì il modellino di macchina volante che Jane gli regalò. Questo fatto confuta definitivamente la notizia della morte di George. Subito dopo, i tre vengono sorpresi dalla macchina volante di Morilire e si danno alla fuga.