Триллер «Иллюзия полета» рассказывает историю Кайл Пратт, авиационного инженера, столкнувшейся с необъяснимым кошмаром во время трансатлантического перелета. Путешествуя с малолетней дочерью из Берлина в США после смерти мужа, Кайл засыпает в самолете, а проснувшись, обнаруживает, что девочка бесследно исчезла. Ситуация принимает абсурдный оборот, когда ни пассажиры, ни экипаж не подтверждают, что ребенок вообще был на борту, а проверка списка пассажиров и документов указывает на то, что Кайл летит одна.

Постепенно исступленные попытки матери найти дочь превращаются в паническое противостояние всему миру. Капитан воздушного судна, бортпроводники и авиамаршал считают женщину психически нестабильной, объясняя её поведение недавней потерей мужа. Отчаянно борясь с растущим недоверием окружающих и собственным страхом сойти с ума, героиня вынуждена действовать в одиночку на ограниченном пространстве самолета, где каждая минута полета приближает её либо к разгадке таинственного исчезновения, либо к полному краху.