Lewis es un inteligente niño que fue abandonado en un orfanato cuando era un bebé. Su peculiar rareza de aprendiz de inventor dificulta que sea adoptado y a la vez suscita en él un sentimiento de ser rechazado por todos. Por eso, inventará un escáner de memoria con el que conocer a su madre, quizá la única que una vez le quiso.

Todo se precipita cuando, en un concurso de jóvenes inventores, un siniestro hombre de bombín le roba el escáner y Wilbur Robinson un misterioso chaval venido del futuro le ofrece su ayuda para recuperarlo sin que su excéntrica familia se entere.