À la suite d'une expropriation pour création d'un terrain d'aviation civile, le garagiste Pierre Gauthier et sa famille viennent s'installer en ville.
Le nouveau garage marche bien, mais bientôt, Pierre, qui fut le mécano de Guynemer est poussé par son ami, le Dr Maulette, à se laisser entraîner à son ancienne passion : il délaisse famille et métier pour donner des baptêmes de l'air.
Thérèse en fait un drame et Pierre jure de cesser. Mais c'est elle qui va bientôt succomber et tous deux volent ensemble. Thérèse truste les coupes locales tandis que son mari, qui s'est cassé un bras, ne s'occupe plus que de leur petit zinc. Ils sacrifient tout à cet avion, même le piano de leur fille. Quand elle s'estime prête, Thérèse et Pierre s'en vont à Marseille pour tenter de battre le record de distance, établi à 4 000 kilomètres. Mais c'est Lucienne Ivry, une femme pilote chevronnée que les officiels attendent pour battre ce record. Pierre et Thérèse s'inclinent et rentrent à l'hôtel. Pierre tente de se convaincre que c'est un bienfait car Thérèse aurait pu périr au fond de la Méditerranée ou dans le désert. Au matin, ils apprennent que Lucienne Ivry a battu le record avec 4 125 kilomètres. C'est peu, ils espéraient pouvoir faire 4600 kilomètres avec leur avion. Brusquement Thérèse décide de partir. Pierre a juste le temps de lui dire oui et d'avertir les officiels.
Mais l'appareil est démuni de radio et lorsque le soir, Thérèse n'a pas été signalée au Maroc, les officiels ne comprennent pas comment Pierre peut encore croire à la survie de sa femme.
Pierre rentre chez lui par le train. Sous la pluie il tente de calmer l'inquiétude de ses enfants. Mais chez lui sa belle-mère, qui a réuni ses amis bien-pensants accuse son gendre d'être responsable de la disparition de sa fille. Les coups de fils hargneux et dénonciateurs se succèdent. Le soir, c'est même l'émeute devant chez lui, les enfants prennent peur et Pierre, armé d'une manivelle, descend dans la rue. Mais ce qu'il prenait pour une émeute n'est qu'une foule en liesse. Thérèse a réussi. Elle est saine et sauve et a établi un nouveau record de 4 900 kilomètres.
Thérèse revient en avion et c'est en triomphe qu'elle est accueillie par la population du bourg et les membres de l'aéro-club dont Pierre est le nouveau président.
Inspiré d'un fait réel, le record du vol en ligne droite établi en 1937 par la femme d'un garagiste de Mont-de-Marsan, ce film dépeint les exploits sportifs d'une jeune femme passionnée d'aviation.
C'est surtout un film profondément anti-vichyste. Grémillon exalte le féminisme au moment où le pouvoir en place estime que la seule vraie place de la femme se trouve au foyer. C'est ce que diront les membres du conseil municipal qui, Maulette une fois mort, retireront sa subvention au couple.
Grémillon croit bien au contraire à l'héroïsme du Français de base et lance ainsi un message d'espoir vers la province, appelant à ne pas se résigner à la collaboration mais à rechercher toujours la liberté.
Sorti en février 44, mois où se tourne "Les enfants du paradis", ce sera le dernier succès public de Grémillon qui ne fera plus que trois films.
L'amour entre Pierre et Thérèse est rendu avec d'autant plus de force qu'il s'oppose au conservatisme moutonnier du village. Le plan d'ouverture du film, un troupeau de moutons avec, en parallèle, des enfants sous la conduite d'un curé ne dit sans doute pas autre chose.
On retrouvera, à la fin du film, lorsque tout semble perdu et que Pierre rentre seul avec les enfants, ce même plan des orphelins défilant. C'est, cette fois-ci, le destin qui les attend peut-être ; ce même défilé ayant été vu lorsque les enfants commentent, seuls, le départ de leurs parents pour l'envol de leur mère. Enfin le film se clôture sur ce défilé, comme une menace qui s'éloigne, alors que triomphent Pierre et Thérèse.
La menace villageoise, d'abord matérialisée par les coups de téléphone hargneux et dénonciateurs manque de virer au lynchage avant que Pierre ne se rende compte qu'on vient lui annoncer le triomphe de sa femme.
À cette meute qui hurle, Pierre oppose la sincérité de son amour : "J'ai pas d'idée moi, j'ai rien à dire, j'ai seulement de la peine."
Comme précédemment, avant de laisser partir Thérèse, il lui avait demandé :
"La plus grande preuve d'amour, c'est de te dire oui ou de te dire non ?"