萊拉（凱麗·拉塞爾飾），一位才華橫溢的大提琴手；路易斯（喬納森·萊斯·梅耶斯飾），一位流浪的愛爾蘭歌手。一個月色迷離的夜晚，兩人在街頭音樂表演中相遇并萌發情愫，共同度過難忘一夜。萊拉專橫的父親強行中斷這段感情，逼迫她繼續巡回演出旅程，而路易斯因遲遲等不到戀人最終黯然離開。萊拉發現愛人離去后獨自承受懷孕的現實，卻在數月后的車禍中被告知孩子夭折。真相是她的父親將嬰兒送往孤兒院，這個秘密被刻意隱瞞了十余年。 生活在紐約天主教孤兒院的少年奧古斯特（弗萊迪·海默飾）始終堅信父母健在，他憑借驚人的音樂天賦用街頭表演籌措路費，在尋找身世的過程中展現出非凡的聽覺記憶力。與此同時，萊拉繼續在交響樂團演奏卻陷入創作瓶頸，路易斯則輾轉各地流浪獻唱。當奧古斯特的街頭音樂視頻意外在網絡走紅后，其獨特的旋律與節奏最終成為跨越時空的親子紐帶——在紐約中央公園舉行的大型音樂會上，三代人的命運因音樂重逢而交織。