大脑迟钝的查理在面包房做工，整天受到的是刁难和嘲笑，因为他在别人眼中始终是傻瓜。他最大的心愿是通过学习使自己聪明起来。斯特劳斯博士在做一项实验，期望手术能改变人的智商。查理接受了手术，不仅清除了障碍，甚至超过常人。他发现博士在研究之前已有人在做同样的事，便直陈事实。之后他利用自己非凡聪明的大脑为解开这项课题的谜底花费了大量的努力。在整个过程中，他的老师始终陪伴他，帮他学会用头脑和心去看待朋友和一切。他终于找回失去的被爱的感觉。丧失的童年的记忆中，小女孩哈里特，那个从不讥笑他的伙伴，他终于又找回来了。