Passionné de cinéma, Sammy Fabelman passe son temps à filmer sa famille. S'il est encouragé dans cette voie par sa mère Mitzi, dotée d'un tempérament artistique, son père Burt, scientifique accompli, considère que sa passion est surtout un passe-temps. Au fil des années, Sammy, à force de pointer sa caméra sur ses parents et ses sœrs, est devenu le documentariste de l'histoire familiale ! Il réalise même de petits films amateurs de plus en plus sophistiqués, interprétés par ses amis et ses sœrs. Mais lorsque ses parents décident de déménager dans l'ouest du pays, il découvre une réalité bouleversante sur sa mère qui bouscule ses rapports avec elle et fait basculer son avenir et celui de ses proches.