O cantor Brian Wilson (interpretado por Paul Dano, na fase jovem, e John Cusack, na fase adulta) é o líder da banda americana The Beach Boys, que se tornou referência do surf music. Nos anos 1960, a música da banda definiu uma geração e durante a juventude, Wilson buscava fazer o melhor disco de todos os tempos, usando ideias criativas, novos sons e instrumentos. Mas os anos passam e tudo começa a ruir. Wilson passa a ter problemas mentais, se afundando nas drogas. A ajuda nessa recuperação vem da esposa, Melinda (Elizabeth Banks) e do psicólogo Eugene Landy (Paul Giamatti).