本片根据纽约市的英籍神经医师奥利佛·萨克斯（Oliver Sacks）的同名回忆录改编。1969年，羞怯内向但对实验充满热忱的脑科医生马尔科姆·塞尔（罗宾·威廉姆斯 Robin Williams 饰）来到纽约市布朗克斯区一家医院，对院内的强直性昏厥证患者进行治疗。在护士埃莉诺（朱莉·卡夫娜 Julie Kavner 饰）的帮助和鼓励下，塞尔医生对病人大胆用药，使一群昏厥几十年的患者重获新生，尤其对患者伦纳德·洛（罗伯特·德尼罗 Robert De Niro）效果尤为明显。但令人意外的是，患者们在苏醒后不久
本片根据真实故事改编。
1957年，苏联卫星发射成功，美国民众萌发了危机意识。一个矿井小镇的普通高中生霍默（杰克·吉伦哈尔 Jake Gyllenhaal 饰）此刻却为自己的未来忧虑，他在球队选拔中落选，而体魄强健的哥哥一直更受父亲约翰（克里斯·库珀 Chris Cooper 饰）认可，不甘于平庸的霍默萌生了制作火箭的想法，在老师和朋友们的支持下，霍默全身心投入了研究，老师更带来了他可以通过火箭制作进入大学学习的机会。而另一方面，身为矿井负责人的约翰希望儿子继承矿井，对他的研究加以阻扰，同时警方也为
罗伊（尼古拉斯·凯奇 Nicolas Cage饰）是一个手段高超的职业骗子，他有一个大胆且贪心的伙伴法兰克(萨姆·罗克韦尔 Sam Rockwell饰)，他们一起搭档了很多年，几乎没有失过手。
同时，罗伊亦是一个精神强迫症患者。他爱干净，不允许别人穿着鞋走进他家；他谨慎，每次出门都要三番五次检查煤气和电源开关。法兰克为此帮他找了一位心理医生。
在心理医生的帮助下，罗伊找到了他失散多年的女儿安吉拉(艾莉森·洛曼 Alison Lohman饰)。女儿的出现改变了他的生活，让他慢慢感到了做父亲的乐
