Le père de Sophie, ouvrier zingueur, est mort en tombant d'un toit. Elle rêvait d'aller à l'école, mais il n'en est plus question.
Sophie est pauvre et doit travailler comme domestique chez les bourgeois des beaux quartiers. Dans son malheur, elle a de la chance : son patron est le célèbre Nadar, un photographe génial et farfelu. Il vient de faire construire un ballon géant qui va survoler Paris.
Et puis, il y a la voisine de Sophie, Madame Louise Michel, une institutrice qui lui apprend à lire en cachette. Ce qui va se révéler bien utile pour sympathiser avec Paul, le fils de Nadar, passionné de photo, lui aussi.