《初恋太空男孩》讲述了一个11岁男孩吉姆的故事。吉姆颇具科学天赋，随着他的天体物理学家父亲葛兰搬入新社区生活。刚踏入学校的第一天，吉姆与敏感低调的女孩艾玛意外组队，准备参加学校的科学实验竞赛。吉姆天马行空地提议建造一座漂浮气球，说服了原本只想研究仓鼠的艾玛。两人以森林中的谷仓为秘密基地，开始尝试建造这座能带他们离开地面、享受自由的漂浮气球。吉姆受父亲影响，对太空充满向往，他毅然带领艾玛踏上这段冒险旅程。然而，过程中充满了惊险与意外，他们的计划能否成功？影片以复古缤纷的图像风格呈现，巧妙的声音设计与太空感的电子乐交织，带领观众进入一场少年冒险。