Der Rechtsanwalt Adam Ewing lernt 1850 mit einem Schiff die Ureinwohner des Südpazifik und ihre Unterdrückung kennen. Der Junge Musiker Robert Forbisher arbeitet 1931 an seinem Wolkenatlas-Sextett und wird dabei von Ewings Tagebuch inspiriert. Die Journalistin Luisa Rey ermittelt 1975 über eine vertuschte Fehlkonstruktion beim Bau eines Atomkraftwerks und erfährt dabei auch von Forbisher. Der Verleger Timothy Cavendish, der Luisa Reys Geschichte veröffentlichen will, wird in der Gegenwart

Es sah danach aus, als würde Jake Pentecost eine glorreiche Zukunft als Jäger-Pilot haben und die Menschheit so im gigantischen Roboter vor den riesigen Wassermonstern Kaiju beschützen. Damit hätte er in die Fußstapfen seines Vaters Stacker treten können, der sich im Widerstand gegen die Kreaturen aus einer anderen Welt opferte. Aber weil Stacker in Jakes Schwester Mako Mori mehr Hoffnungen legte und der junge Mann die Erwartungen des Vaters nie zu erfüllen vermochte, schmiss er das