Lewis é um inventor brilhante com um número surpreendente de inteligentes invenções de sua autoria. O seu último e mais ambicioso projecto é o Scanner de Memória, uma máquina que o vai ajudar a encontrar a sua mãe para que possam ser uma verdadeira família. Mas antes de a encontrar, a sua invenção é roubada pelo covarde Homem Chapéu e o seu diabólico chapéu e habitual companheiro, Doris. Porém, quando Lewis já tinha perdido toda a esperança, um misterioso desconhecido de nome Wilbur Robinson desafia o nosso desorientado herói a ir com ele numa máquina do tempo e juntos formam uma equipa para capturar o Homem Chapéu num confronto que terminará com uma inesperada e inacreditável reviravolta do destino..