A sus doce años, el inteligentísimo Lewis tiene en su haber una sorprendente lista de inventos, entre los cuales se encuentra su Escáner de Memoria, una máquina que le ayudará a encontrar a su madre y volver a tener una familia.
Pero Bowler Hat Guy y Doris, su malvado sombrero, roban su invento antes de que pueda encontrar a su madre. Pero Lewis no pierde la esperanza y, con la ayuda de Wilbur Robinson, un muchacho que viene del futuro, viaja en el tiempo para atrapar a Bowler Hat Guy con la ayuda de la excéntrica familia Robinson.
Esta película está basada en el libro A Day with Wilbur Robinson, de William Joyce.
