奥吉（雅各布·特瑞布雷 Jacob Tremblay 饰）是一个10岁的男孩，除了头戴一个巨大的太空头盔外，他和其他的同年龄孩子别无二致。头盔下隐藏了奥吉因为各种手术而伤痕累累的脸庞，它不仅完美的隐藏起了奥吉脆弱自卑的内心，也成功的防止了奥吉的模样吓到别的孩子。 奥吉没有上过学，他的所有文化知识都是母亲伊莎贝尔（朱莉娅·罗伯茨 Julia Roberts 饰）在家教授给
《奇迹男孩》是一部非常暖心的影视作品，主要讲述了一个脸上有畸形的小男孩如何克服困难一步一步从家里走到了学校里面，又交到了自己的好朋友的故事。
奥吉的外表如同外星人一般，出生后做了27次手术，现在的样子已经是最好的模样。为了不吓跑别人，他每天都戴着头盔。转眼间就是奥吉上五年级的时候，他从没进过学校，这是第一次。他低着头进了学校，但身边的人依然盯着他看，他干脆把自己想象成一个宇航员，所有人都在为他欢呼。
在这个学校学习，这对于奥吉而言，俨然一个再社会化的艰难过程：他必须摒弃掉在此之前在那个相对封闭的环境中形成的人格与习惯，学习如何融入集体环境之中。这对于平常孩子而言尚且困难，对于始终“受人瞩目”的小奥吉来说，更是叹为观止的难。
潮水一般连绵不断的不适感，从四面八方向小奥吉涌来：同学看他，嘲笑他，有意无意地排斥他。这是每一天都要重复上演的相同梦魇。
小朋友们肆无忌惮地嘲笑奥吉，其实是出于一个显而易见的原因：他不一样，并且这种差异是无法忽略的，对他们而言也是难以忍受的。这种划清界限的力量是如此强大又如此普遍，奥吉像一个在操场上逆着人群奔跑的孩子，受到没有来由的指摘——即使他并没有对任何人造成消极干扰。
尽管小奥吉在学校一开始的生活并不好过，但在慢慢的相处中，奥吉终于获得了交心的小伙伴。在一次随堂测验中，奥吉发现自己旁边的杰克不会写，便把自己的试卷给他抄，他因此获得了杰克的好感。
中午吃饭的时候，杰克想和奥吉一起吃饭，但奥吉说：“我不习惯别人看我吃饭，因为我感觉我吃饭的样子很丑。”杰克听完后用很奇怪的吃相给奥吉看。因此，他们成为了形影不离的朋友，他们一起打闹，一起吃饭，一起玩游戏，度过了一段美好的时光。
但万圣节的时候，杰克与朱利安的对话恰巧被奥吉听到了，杰克嘲笑奥吉的长相，并提到是因为老师让他对奥吉好点，所以他们才成为朋友，这让奥吉很伤心，之后便再没理过杰克。
之后杰克从小女孩沙漠那里了解到奥吉不理他的原因，在实验课的时候主动要求和奥吉一起完成实验。这个举动遭到了朱利安的不满，朱利安说奥吉是怪物，杰克一气之下与对方打了起来，也因此被停课两天。
回到家的杰克在游戏里找到了奥吉，并向他道歉，说清楚了事情的来龙去脉，两人重归于好。小男孩奥吉的善良与幽默感染了身边的同学们，他也终于慢慢不再逃避与人的交往，不再害怕来自他人的眼光。