Narra la historia de un chico de nueve años de edad llamado Oskar Shell (Thomas Horn) que, entre otras cosas, es inventor, diseñador de joyas, astrofísico, tamborilero y pacifista. Cuando encuentra dentro de un cofre una misteriosa llave escondida por su padre, antes de fallecer en los ataques del 11 de septiembre, iniciará una búsuqeda por toda la ciudad de Nueva York con el fin de encontrar qué abre dicha llave... entre los más de 162 millones de cerraduras existentes en dicha ciudad.