Sob direção de Mira Nair, o filme conta a história da aviadora norte-americana Amelia Earhart, primeira mulher a sobrevoar os oceanos Atlântico e Pacífico. Na década de 1930, ela planejou cruzar o planeta seguindo a linha do Equador, mas seu avião desapareceu para sempre. Amelia (Hilary Swank) tem como parceiro George Putnam (Richard Gere), seu editor e amante. Os dois mantêm uma relação movida pela ambição, admiração mútua e por um grande amor. Nem mesmo um breve romance entre ela e Gene Vidal (Ewan McGregor) tem força para destruir o relacionamento.
