Дія фільму "Голова у хмарах" розгортається на тлі 1930-х років, коли молода ірландська дослідниця на ім'я Ґільда навчається в Кембриджському університеті. Вона веде досить безтурботне життя, наповнене вечірками та спілкуванням. Одного разу на вечірці у друзів вона знайомиться з привабливим британським аристократом на ім'я Гай, і між ними одразу виникає глибокий зв'язок. Однак їхній квітучий роман затьмарює відданість Гая боротьбі з фашизмом, адже над Європою нависає Друга світова війна.
Залучений до антифашистського руху, Гай просить Ґільду приєднатися до нього в Іспанії, де він планує приєднатися до республіканських сил у їхній боротьбі проти націоналістичного режиму Франко. Гільда, розриваючись між коханням до Ґі та бажанням жити комфортним життям, вагається. Зрештою, вона вирішує піти за покликом серця і вирушає в небезпечну подорож, залишивши своє захищене життя позаду.
В Іспанії Ґільда стає свідком жахів війни та переживає труднощі, з якими стикаються бійці республіканської армії. Вона знайомиться з молодою іспанською фотографкою Мією, яка вводить її у пристрасний світ мистецтва і пропонує розраду серед хаосу. Разом вони мандрують небезпечним ландшафтом, знаходячи силу у спільному досвіді та борючись за свої переконання.
У міру того, як війна загострюється, стосунки Ґільди та Ґі проходять випробування, як ніколи раніше. Вони стикаються зі зрадою, втратами та неймовірними стражданнями, що змушує їх поставити під сумнів свою мету та жертви, на які вони готові піти. Серед хаосу виникає любовний трикутник, який ще більше ускладнює і без того бурхливу ситуацію.
"Голова у хмарах" - це масштабна епопея, яка досліджує теми кохання, вірності та ідеалізму перед обличчям випробувань. На тлі бурхливої епохи у фільмі досліджується особиста боротьба та жертви, на які йдуть люди в гонитві за своїми пристрастями та переконаннями. Чи витримає кохання Ґільди та Ґі, чи війна розлучить їх?