山姆（比利·克鲁德普 Billy Crudup 饰）是一位事业有成的广告公司总裁，一场意外夺取了他的儿子乔什（迈尔斯·赫尔泽 Miles Heizer 饰）的生命，这突如其来的打击让山姆陷入了绝望之中，他放弃了所拥有的一切，躲在自己的帆船里，每日靠酗酒过活。
一次偶然中，山姆意外发现了乔什生前写的几首歌曲，歌曲让山姆仿佛重新回到了父子两人共同为音乐而狂的美好时代。山姆决定让乔什的生命在音乐中延续，他学会了儿子创作的歌曲，于酒吧之中自弹自唱。山姆真挚的歌声吸引了一位名叫昆汀（安东·尤金 Anton Yelchin 饰）的年轻人，两人一拍即合组成了乐队，专门表演乔什所谱的歌曲。

美好的周末假期，野原新之助（矢岛晶子 配音）和爸爸广志（藤原启治 配音）一起去看机器人的科幻电影，走出电影后的父子俩兴奋地大玩合体游戏，谁知广志却不慎扭伤了腰。忍受不了老婆的碎碎念，广志去医院看病，可是周末医院休诊，父子俩只得来到公园休息，结果还被妈妈团赶了出去。当父子俩走在回家路上的时候，色色的广志被一家按摩店的美女招待员所吸引，于是把小新打发回家，自己则跟着对方进入店里。从昏迷中醒来的广志以飞快的速度回家，结果吓到了全家人，原来他被美容院改装成机器人。最初的震惊恐惧之后，野原家渐渐习惯了这个家务全能的新爸爸。
然而随着城市中机器爸爸越来越多，潜在的危机则悄然浮出水面……