Một nhà phát minh nhỏ tuổi du hành tới tương lai để truy tìm kẻ đã đánh cắp sản phẩm quan trọng nhất trong cuộc đời cậu.

Phim đưa người xem tới năm 2037. Lewis (Jordan Fly lồng tiếng) không biết mặt cả cha lẫn mẹ đẻ từ khi mới sinh ra. Ngay sau khi sinh ra cậu, người mẹ đã mang con cho một gia đình nhờ nuôi hộ. Tuy mới 12 tuổi, nhưng Lewis là đã có rất nhiều phát minh đáng kinh ngạc. Dự án mới nhất và tham vọng nhất của cậu là máy quét trí nhớ - thứ mà cậu hy vọng rằng sẽ lấy lại được những ký ức về mẹ cậu và thậm chí còn có thể cho biết tại sao bà lại để con cho người khác nuôi.

Nhà phát minh nhỏ tuổi chưa kịp tìm ra câu trả lời thì phát minh của cậu đã bị đánh cắp bởi một kẻ đê tiện có biệt danh là Bowler Hat Guy (Mũ quả dưa). Vật bất ly thân của gã này là chiếc mũ ma quỷ Doris. Cậu làm đủ mọi cách nhưng không thể tìm thấy Bowler Hat Guy. Khi Lewis không còn hy vọng gì thì cậu gặp một chú bé tới từ tương lai có tên là Wilbur Robinson (Spencer Fox). Wilbur tiết lộ rằng cậu có thể du hành ngược thời gian và mời Lewis tới tương lai để cùng sống với gia đình Robinson một ngày. Lewis đồng ý. Thế là Lewis cùng cậu bé bí ẩn bước lên cỗ máy thời gian để đi vào tương lai. Trong một thế giới toàn những thành phố lơ lửng trên không trung và ô tô bay, hai cậu đã gặp Bowler Hat Guy, đồng thời cứu thế giới tương lai và phát hiện bí mật đáng kinh ngạc của dòng họ Lewis trong tương lai.


Hơn 600 rạp có trang bị máy chiếu 3D sẽ chiếu phiên bản ba chiều của Meet The Robinson. Vào cuối năm 2005, Walt Disney phát hành Chicken Little theo một chu trình tương tự, nhưng chỉ có 84 rạp đồng ý nhận chiếu bộ phim này. Theo nhiều tờ báo thì tính bình quân mỗi rạp, Chicken Little đạt doanh thu gấp ba lần so với các phim hoạt hình hai chiều. Điều này khiến Walt Disney có động lực để phát hành bộ phim mới trên quy mô lớn hơn. Nhiều đạo diễn nổi tiếng, chẳng hạn như James Cameron, Robert Zemeckis, được mời tư vấn nhiều công đoạn trong phim.


Tất cả nhân vật trong phim (kể cả chú ếch Frankie và ban nhạc của chú) được sử dụng trong một phim quảng cáo để khuyến nghị khán giả tắt điện thoại di động và cư xử đúng mực trước khi chiếu phim chính.

Trước thành công vang dội của Walt Disney, gần đây, Dream Works Animation, đối thủ đáng gờm của hãng, thông báo rằng kể từ năm 2009, tất cả phim hoạt hình của họ sẽ được phát hành ở dạng 3D.