Юный изобретатель Льюис остался без родительской опеки. Он мечтает найти свою маму. Однажды паренек знакомится с Уилбером Робинсоном. Мальчишка утверждает, что прилетел из будущего. Он выслеживает опасного преступника, который охотится за машиной времени. Новый знакомый забирает с собой Льюиса и знакомит со своей взбалмошной и веселой семейкой.
Маленький сирота давно попал в приют. Часто он проходит кастинг у приемных родителей, но потенциальные мамы и папы боятся брать на воспитание слишком умного ребенка. Любовь двенадцатилетнего Льюиса к робототехнике и электронике отпугивает взрослых. Герой уверен, что родная мама отказалась от него по нелепой ошибке. Чтобы разыскать ее, он мастерит сканер памяти. Устройство фиксирует забытые воспоминания. Эрудит презентует изобретение на выставке. Неожиданно в зал врывается незнакомец в котелке, устраивает погром и похищает сканер. Расстроенный подросток встречает ровесника. Уилбер Робинсон оказался полицейским и прибыл из будущего. Он просит гения починить машину времени и отправиться с ним в путешествие. Льюис соглашается. Но взамен он настаивает, чтобы побывать с прошлом и узнать о своей матери. Друзья отправляются сквозь пространство и время. Их ждут захватывающие приключения. В семье Робинсонов мальчик обретет долгожданных родственников. Вместе они спасут мир от коварного злодея.