Льюис вырос без родителей и отчаянно мечтает найти свою семью. К счастью, у него есть богатое воображение и удивительные способности к изобретению всевозможных устройств. Из подручных материалов он создает аппарат для проявки воспоминаний, надеясь увидеть лицо своей матери, которая оставила его в приюте еще младенцем.

На школьной выставке, где Льюис планирует продемонстрировать свой сканер памяти, происходит нечто невероятное. Сначала он знакомится с Уилбером, мальчиком своего возраста, который утверждает, что прибыл из будущего и работает в «Службе контроля времени». Затем появляется еще один пришелец — мрачный человек в черном котелке, который крадет изобретение Льюиса и устраивает настоящий хаос на выставке. Чтобы поймать злодея и вернуть все на свои места, Льюис и Уилбер отправляются в будущее, где Льюиса ожидает масса захватывающих приключений.

Он путешествует на машине времени, заводит дружбу с роботом Карлом, сражается с охранным динозавром, спасает мир от коварных планов злодея и его котелка, а самое главное — знакомится с многочисленной, веселой и немного сумасшедшей семьей Робинсонов, которые оказываются теми самыми родственниками, о которых он так долго мечтал.