《天空之眼》聚焦于一场复杂的军事行动。英国空军上校凯瑟琳坐镇指挥中心，通过无人机监控着肯尼亚首都内罗毕的恐怖分子动向，她发现了一个策划自杀式炸弹袭击的恐怖组织窝点，决定实施空袭。然而，行动出现变数，一名卖面包的小女孩进入了空袭范围。军方高层、政府官员、律师等各方围绕是否发动攻击展开激烈争论。从军事角度看，消灭恐怖分子能避免大量无辜民众伤亡；但从人道主义出发，小女孩的生命也不容忽视。各方在道德与责任间艰难抉择，随着时间流逝，恐怖分子随时可能发动袭击，紧张局势不断升级，最终的决定将带来怎样的后果，也成为影片最大的悬念。