夜間便は、ほとんどの乗客が夜更かしをしていて目が赤いことから、赤目便と呼ばれています。ラックス アトランティック ホテルの上級幹部であるリサ (レイチェル マクアダムス) は、祖母の葬儀に参列した後、明日仕事のために急いでホテルに戻らなければならないため、今日は一番嫌いな赤目の飛行機に乗らなければなりませんでした。リサは幸運にも空港でハンサムなジャクソン（キリアン・マーフィー）に出会うことができ、二人は二日間素晴らしい会話をしました。リサをさらに驚かせたのは、二人が同じレッドアイ便に乗っていて、隣同士に座っていたことだった。美しい運命が展開されると思っていたリサは、元々穏やかで温厚なジャクソンが凶暴な顔を見せるとは予想していなかった。ジャクソンはテロリストグループのメンバーで、ラックス・アトランティック・ホテルに滞在している治安当局高官を暗殺しようとしていたことが判明した。さて、テロリストたちはリサの父親を誘拐し、ホテルの支配人であるリサにジャクソンの暗殺任務の遂行を支援するよう依頼した。テロリストの脅威にさらされ、リサはどこへ向かうのか？