La ville de Columbia, une ville qui flotte dans les airs par le biais d'une mécanique quantique, a été construite et lancée en 1900 par le gouvernement américain à grand renfort de publicités pour démontrer sa supériorité technologique et militaire au reste du monde. Cependant, peu de temps après son lancement, la ville se révèle être un navire de guerre bien armé, notamment impliquée dans un incident international, la Révolte des Boxers.
La ville se voit désavouée par le gouvernement des États-Unis, et sa localisation bientôt oubliée de tous, provoquant ainsi son isolement. Booker DeWitt, détective et chasseur de primes, est engagé pour retrouver une femme disparue il y a 15 ans, du nom d'Elizabeth, et qui serait une prisonnière de Columbia.