Los Angeles, dans un futur proche. Theodore Twombly, un homme sensible au caractère complexe, est inconsolable suite à une rupture difficile. Il fait alors l'acquisition d'un programme informatique ultramoderne, capable de s'adapter à la personnalité de chaque utilisateur.
Craig Schwartz est marionnettiste de rue, mais ne parvient pas à vivre de son art. Lotte, son épouse, s'intéresse beaucoup plus à ses animaux qu'à lui. Devant leurs difficultes financières, le jeune homme trouve un emploi au septième étage du building de l'entreprise Lester. En classant des dossiers, Craig découvre une porte dérobée et ...
Charlie Kaufman, envieux de son frère jumeau Donald et engagé pour adapter un livre à l'écran, est rongé par le doute. Tandis que l'histoire prendra forme, le scénariste déclenchera une série d'évènements qui bouleverseront la vie de son entourage.
Max, un garçon sensible et exubérant qui se sent incompris chez lui, s'évade là où se trouvent les maximonstres. Il atterrit sur une île où il rencontre de mystérieuses et étranges créatures, aux émotions sauvages et aux actions imprévisibles.