Basat en el llibre A day with Wilbur Robinson de William Joyce. En Lewis és un noi molt intel·ligent que als dotze anys ja ha fet una quantitat sorprenent d’enginyosos invents. El seu darrer projecte, i alhora el més ambiciós, és l’Escàner de la Memòria, una màquina que l’ajudarà a trobar la seva mare biològica i a tornar a tenir una família. Però, abans de trobar-la, el malvat home del barret de bolet i la Doris, el seu diabòlic i inseparable barret, li roben l’invent. En Lewis no perd l’esperança, i coneix un misteriós noi que es diu Wilbur Robison, que li proposa un viatge en el temps per passar un dia amb la seva excèntrica família. En un món ple de cotxes voladors i ciutats flotants, s’escarrassaran a atrapar l’home del barret de bolet, salvaran el futur i revelaran el sorprenent secret de la família Robinson.