Oskar Schell, un niño precoz de once años, es inventor, diseñador de joyas, astrofísico y pacifista. Tras la muerte de su padre en los atentados del 11 de septiembre de 2001, Oskar encuentra un misterioso sobre con una llave y se lanza a la búsqueda de la cerradura que esa llave puede abrir.

Pennsylvania, 1993. Después de ser sorprendida con otra chica, la adolescente Cameron Post es enviada a un centro de terapia de conversión dirigido por la estricta doctora Lydia Marsh y su hermano, el reverendo Rick, cuyo tratamiento consiste en arrepentirse por sentir «atracción por el mismo sexo». Cameron se hace amiga de sus compañeros Jane y Adam, creando así una nueva familia para enfrentarse a la intolerancia que les rodea.

Cuando una banda de punk realiza su primera gira, la vida en la carretera resulta difícil cuando se les une un demonio devorador de hombres como roadie.