罗伊·特伦鲍姆Royal Tenenbaum（吉恩·哈克曼 Gene Hackman 饰）45岁那年夫妻分居，他一个人去住酒店，独自抚养孩子的妻子艾瑟琳Etheline（安杰丽卡·休斯顿 Anjelica Huston 饰）把所有重心都放在了孩子才能的培养方面。不负众望，他们的三个孩子个个都是天生异禀的奇才，她以此写作了一本书——《天才一族》。 大儿子查斯Chas（本·斯蒂勒 Ben Stiller 饰）12岁时就对生意运筹帷幄，初中就购置不动产，对财务有着超同寻常的理解。二女儿玛葛Margot（格温妮斯·帕特洛 Gwyneth Paltrow 饰）两岁时被收养，这个话题被父亲叨叨终身以致玛葛Matgot有点神经质地耿耿于怀。这个天才剧作家9岁时就赢得了勇士奖。里奇Richie（卢克·威尔逊 Luke Wilson 饰）从三年级起就是冠军网球选手，业余喜爱组乐队和收藏汽车模型以及绘画，17岁转做职业选手的他连续三年获得美国公开赛冠军。 罗伊与妻子离了婚后离开了家，时间荏苒，20年过去了，三个天才孩子长大成人。查斯Chas在一次飞机失事失去妻子后，变得神经兮兮，整天替两个儿子的安全而担忧，惶惶度日；玛葛Matgot貌似淑女，其实是个有20年烟龄的“烟枪”，并且已多年没有出版过作品，和做神经科医生的丈夫维持着毫无激情可言的婚姻生活，整日把自己锁在浴室不与丈夫交谈；里奇Richie在大海上准备一年的航行，自在一次大赛中失利后就一蹶不振，如今靠在世界各地航海来打发时间。这一切都被Royal的一个突然消息中止：他患上了癌症只剩下6个礼拜的生命，他想和家人共度最后的时光。 原来是离家多年的罗伊开始想念起自己的妻儿，热切渴望重归家庭怀抱享受天伦之乐。为了达到这个目的，他宣布已被医生诊断为胃癌，而且只剩下六个星期的生命，这个消息令分离的家人又重新团聚到一起，这天才一家再度聚首，有趣的事层出不穷。尽管开始的时候大家还是格格不入，但大家的关系却在悄悄地发生着微妙的变化，当家庭从新拥有凝聚力之后，特伦又该怎样解释自己的“病情”呢？