19世紀中葉,雷是個熱衷蒸汽機械裝置研究的少年,他的祖父以及父親都是常常周遊各國的科學家。
英國萬國博覽會召開在即,在美國搞研究發明的祖父羅伊德寄給雷一顆神秘的密封金屬球,雷因此遭遇不明襲擊,對方的目的就是那顆金屬球。
雷只好帶著金屬球,騎著自己發明的單輪車逃往美國。
雷從父親艾迪口中得知,金屬球中密封著超高壓力蒸汽,這是一項足以改變人類歷史的發明,而派人來搶奪的則是美國財閥西蒙,他妄圖獨佔這項發明並用于軍事。
雷的祖父和父親因志向不同而反目,雷堅信爺爺發明的目的不是戰爭,遂一個人帶著蒸汽球再度逃亡,途中邂逅了美麗、嬌縱的富家女斯嘉麗。
斯嘉麗是西蒙的養女,她愛上了雷,願意和雷一起冒險。
雷最終利用蒸汽球升入太空,擺脫了西蒙的追截,成為名副其實的「蒸汽男孩」,開始了太空歷險。