Synopsis et détails: Lewis est un jeune orphelin de douze ans, qui désespère de trouver une famille pour l'adopter. Passionné d'inventions et persuadé que l'avenir est à des machines étonnantes, il mène toutes sortes d'expériences, qui aboutissent souvent en explosions et empêchent de dormir son compagnon de chambre, le petit Mike dit « Goob ».
Un jour, il se rend compte que sa mère l'a peut-être abandonné parce qu'elle n'avait pas le choix, et non parce qu'elle ne l'aimait pas. Il décide donc de tout faire pour la retrouver. Pour cela, il doit plonger au fond de sa mémoire, pour revoir son visage alors qu'elle le laissait sur le perron de l'orphelinat, peu après sa naissance. Il imagine de créer une machine pour scanner son cerveau. Alors qu'il la présente à une foire de la science, un mystérieux homme au chapeau melon tente d'intercepter son invention, malgré l'intervention d'un jeune garçon, Wilbur Robinson, venu l'en empêcher.