Le 16 septembre 1943, les bombes tombent sur la ville de Nantes que les alliés attaquent. Mémé Kiki, 29 ans court pour sauver sa vie.

Ainsi débute Le ciel de Nantes. Christophe Honoré (Youssou Abi-Ayad) raconte le film qu'il n'est pas parvenu à tourner sur la vie de sa mère, de ses parents et de ses 9 frères et sœurs. Mais, sa famille réunie l'interrompt, prenant chacun la parole pour conter l'histoire à leur manière. Installés dans une salle de cinéma, ils se déchirent, se réconcilient, reprochent à Roger (Stéphane Roger) ses dettes de jeu puis son suicide, Mémé Kiki (Marlène Saldana) raconte sa vie de femme trompée et battue qui a eu 6 enfants en 7 ans. Sont là aussi le grand-père violent (Harrison Arevalo), la tante Claudie (Chiara Mastroianni) fée suicidaire, la mère Marie-Do (interprétée par le frère du réalisateur), le brave oncle Jacquot (génial Jean-Charles Clichet).

Les comédiens évoluent sur la scène, dans cette salle de cinéma, s'emparant du micro pour exprimer leur point de vue. Parfois, l'histoire se poursuit en vidéo projetée sur le grand écran comme si le film avait quand même était tourné.

La superposition des interventions, souvent criées, du son de la télévision ou de la musique, nuit parfois à la bonne compréhension des échanges et fatigue un peu. Le jeu remarquable des comédiens et le rythme soutenu du récit limitent l'ennui.