Příběh geniálního kluka se zálibou v šikovných technických vychytávkách a obrovskou touhou najít rodinu, kterou nikdy neměl možnost poznat. Jeho nezdolné hledání jej jednoho dne zavede na místo, které by si nedokázal představit ani v nejdivočejších snech – do budoucnosti, kde už termín „nemožné“ dávno zmizel ze slovníku. Když se Lewis setká s podivným cizincem jménem Wilbur Robinson, čeká jej nejen fantastická cesta časoprostorem, ale také setkání s rodinou Robinsonových, která mu pomůže objevit celou řadu úžasných tajemství o jeho vlastních neomezených schopnostech. Neskutečný výlet jej ale také přivede do konfliktu s padouchem, která dělá zlu špatné jméno: neschopným Bowler Hat Guyem, jež Lewise připraví o jedinou možnost, jak se vrátit domů. Film Robinsonovi, který je plný nezapomenutelných postav, chytrých vynálezů, klasických padouchů a dechberoucích rošťáren, vypráví příběh o víře v rodinu, sebe samého a nadějnou budoucnost.