雖然查理·高登已是三十二歲的成年人，卻只擁有幼兒般的智商。他的生活中，充滿別人對他的嬉笑與怒罵。白天，他在麵包店當雜役，到了晚上則在成人智障班上課，以提昇說寫能力；日復一日，然而心地善良的查理一點也不感受到挫折，反而以開朗的態度迎接每一天的到來。
有那麼一天，讓他彷彿陷入夢境般的喜訊從天而降，一位大學教授告訴他有方法可以讓他變得聰明；對查理而言，這無疑是求之不得的大好機會。但是在此之前，他必須接受連續好幾天的嚴苛測試；測試的競爭對手是一隻名叫阿爾吉儂的白色實驗鼠。阿爾吉儂在經過腦外科手術後，變得異常聰明，也因此查理對牠有一股奇妙的親切感。
不久之後，查理也接受了同樣的腦外科手術，一個嶄新的的世界便在查理眼前豁然開朗。然而，對查理而言，這個新世界不見得比以前的世界更美麗。
如今，擁有超智商的天才查理必須面臨各式各樣尚待解決的問頭，他應該如何面對……