山姆（西恩·潘 饰）是一名弱智患者，在星巴克咖啡店工作。一次偶然，他收留了一名无家可归的女子，并与她生下女儿。然而女儿出生后，母亲便不告而别，留下山姆和幼女相依为命。山姆给女儿取名露西（达科塔·范宁 饰），这是因为他特别喜欢披头士乐队的《天空中拥有钻石的露西》这首歌。在一群患有精神障碍疾病的朋友的协助下，山姆独自抚养女儿。尽管时常会出些小差错，但日子过得倒也开心。 露西健康长大，既漂亮又聪明伶俐。她虽只有 7 岁，智力却超过了山姆，山姆已难以应对她提出的诸多问题。懂事的露西为了不让父亲难过，刻意迁就父亲的智力水平，可这显然不利于她的智力和情感发展。这对特殊的父女引起了社会工作者的关注，他们觉得山姆不适合继续抚养露西，便将露西带走，为她找了一对正常夫妇做养父母。 山姆不甘心失去女儿，决定聘请女律师丽塔（米歇尔·菲佛 饰）帮他争取抚养权。丽塔精明能干却自私自利、只关注自己。起初，她认为这个案子赢不了，并不想接，只是受不了同事的激将，为证明自己也关心社会公益才勉强接手。没想到，在与山姆的接触中，丽塔被山姆对露西深沉、真挚且无条件的父爱所打动，意识到山姆和正常人一样，有权和女儿在一起。同时，在官司审理过程中，丽塔也开始反思自己的生活。多年来，她因工作忽视了儿子和家庭，是山姆让她反省，促使她重新投入亲人的怀抱。