Året er 1910, og verden summer af elektricitet. Under stjernerne eksperimenterer tidens store opfindere, og Sofia fra Kattesundet er ingen undtagelse. Hendes familie er blevet franarret en af tidens mest banebrydende opfindelser, og derfor holder hun et skarpt øje med kvarterets patenter.
Sofia er passioneret, nysgerrig og fast besluttet på en dag at vinde Nobelprisen. Men mens hun forsøger at dechifrere kvarterets unge mænd, melder et andet spørgsmål sig: Kan hun opfinde noget, der afslører, hvem hun egentlig er på bølgelængde med?
HIMLEN OVER KATTESUNDET er en berusende rejse gennem 1910’ernes København, hvor Sofias excentriske familie er centrum i sit helt eget solsystem. Her møder vi en italiensk vildsvinefar, to arbejdssky mostre, en storebror, der bogstaveligt talt flyver, den bryske fru Thor – og en billedhuggermor, der uden tøven smider havfruer i Christianshavns Kanal.