Gus et Zélie n'ont pour seul bien qu'une montgolfière léguée par leur père. Un jour, elle ne fonctionne plus. Les deux enfants se résignent à demander l'aide du riche et antipathique marquis de Montensac, l'ancien associé de leur père. Ils découvrent alors un carnet contenant des notes précieuses à propos d'une nouvelle machine volante : un dirigeable. Or ce carnet appartenait à leur père.