Jack, 5 ans, vit avec sa mère, Ma, dans "Room" (un minuscule espace clos) depuis sa naissance. Son univers se résume à la télévision, ce cube magique où l'on peut se procurer toutes sortes de choses, apportées par Old Nick, l'homme qui vient dormir avec sa mère tous les soirs. Jack n'a pas le droit de voir Old Nick et doit se cacher dans une armoire lorsqu'il vient. Une nuit, Jack sort et réveille Old Nick. Pour protéger son fils, Ma saute sur Old Nick, qui menace de la tuer. Ma décide de quitter Room avec l'aide de son fils. Elle révèle à Jack qu'Old Nick l'a enlevée quand elle avait 17 ans et l'a enfermée, mais qu'il existe un monde au-delà de Room. Ma fait croire à Old Nick que Jack est mort, en l'enroulant dans un tapis. Old Nick emporte Jack dans son pick-up pour aller l'enterrer. Jack s'enfuit et attire l'attention d'un passant, qui fait fuir Old Nick et prévient la police. Grâce aux indications de Jack, Ma est libérée. Tous deux vont chez la mère de Ma, Nancy. Le retour à la réalité est difficile : Nancy a divorcé de Robert, le père de Ma - de son vrai prénom Joy -, et vit avec Leo. Robert ne supporte pas de voir Jack et reste distant. Dépressive, Joy tente de se suicider. Jack s'acclimate au monde extérieur, notamment grâce au chien de Leo. Persuadé que sa force réside dans ses cheveux longs, il demande à sa grand-mère de les lui couper pour les donner à Joy. Grâce à lui, Joy quitte l'hôpital. Mère et fils peuvent apprendre à vivre librement.