La gerente del hotel Lisa Reisert (Rachel McAdams) llega al aeropuerto de Dallas para tomar un vuelo nocturno de regreso a Miami, Florida. Ahí conoce a un apuesto joven llamado Jackson Rippner (Cillian Murphy), que también viaja a Miami. Mientras esperan para abordar, comparten una bebida en el bar del aeropuerto y conversan un poco. Además, les toca sentarse juntos en el avión. Pero después del despegue, el comportamiento encantador de Jackson se vuelve rápidamente siniestro cuando le informa a Lisa que trabaja para una organización terrorista nacional que planea asesinar al jefe de Seguridad Nacional, pero para hacerlo, necesita que Lisa reasigne el número de habitación del funcionario en su hotel. Como seguro, Jackson ha secuestrado al padre de Lisa (Brian Cox). Amenazada por el posible asesinato de su padre, Lisa se ve envuelta en un complot para ayudar a su captor en este asesinato político en Vuelo nocturno.
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