Lewis a été abandonné à sa naissance devant l'orphelinat où il grandit avec son compagnon de chambre, Goob, sous la surveillance de Mildred. Passionné de sciences, il conçoit de nombreuses inventions, qui marchent plus ou moins bien. Afin de retrouver le souvenir de sa mère, il met au point un scanner de mémoire, qu'il compte présenter à un concours. Après une expérience sabotée, Lewis déchire les plans de son invention. Il rencontre alors Wilbur, un garçon qui prétend venir du futur pour retrouver un homme avec un chapeau melon, qui aurait volé le deuxième exemplaire d'une machine à remonter dans le temps pour s'emparer du scanner de mémoire... Sceptique, Lewis convainc Wilbur de l'emmener dans le futur. Mais ce dernier casse la machine à remonter le temps et décide de cacher Lewis dans le garage pour qu'il la répare. Lewis rencontre les extravagants membres de la famille de Wilbur, qui l'aident à combattre l'homme au chapeau melon. Celui-ci se révèle en fait être Goob, qui déteste à présent Lewis, car il lui attribue sa défaite à un match de baseball. Lewis parvient à réparer la machine à remonter le temps, et fait la connaissance de Cornelius Robinson, le père de Wilbur, qui est, en fait, lui-même ! Il est devenu un brillant scientifique grâce à toutes les avancées du futur. Lewis répare le scanner de mémoire, remporte le concours, et est adopté par les Robinson.