电影《了不起的爸爸》讲述一个普通家庭父子之间的情感转变。
父亲肖大明是一位出租车司机，他的职业限制他的收入不高，妻子因病离世，儿子肖尔东遗传妻子的病，在成长的过程中可能会失明，这位父亲希望儿子失明后能够生活自理，在儿子很小时，就让孩子走盲道，闭眼弹钢琴·····
但，儿子也遗传的妈妈擅长跑步的技能，父亲肖大明深知儿子的病况，十分反对儿子跑步。所以肖尔东成长为钢琴专业爱好跑马拉松的大一学生。
父亲不让肖尔东跑步，肖尔东就是喜欢跑，跑步给他带来幸福感，父子两个的矛盾因为跑步产生，肖尔东求教练给自己一次机会，肖大明找教练说明病情，不让教练收肖尔东，肖尔东再三哀求教练收下自己，并且也表现出超出常人的跑步天分，教练恨心不收，肖尔东倔强的在体育场外跟着场内的学生一起训练，这也算是偷师学艺吧，肖尔东的执着感动了教练，教练准备给肖尔东一次参加大学生马拉松的机会，肖尔东背着父亲偷偷训练·····
肖大明因家里的钢琴有个键坏了，儿子在家无法练琴，为了儿子将来能成为贝多芬一样的钢琴家，拼命拉活赚钱，计划给肖尔东买一架新的钢琴，把钢琴拉回家的路上，遇到训练的肖尔东，肖大明不敢相信自己的眼睛，开着机动三轮车跟踪训练的队伍，顺道上了高速，转悠半天，才把钢琴送到了家，肖尔东对新钢琴一点也不感兴趣，还是热衷于跑步，比赛那天，肖大明气急败坏把肖尔东锁在房间里，尔东用计策脱身，却找不到一双出门的鞋子，只好穿着拖鞋奔赴现场，电话请求好友方顿把跑鞋送到赛场，方顿火速赶到，在赛场被肖大明截获，没收了两人的鞋子，方顿也光着脚丫子，肖尔东十分气愤，甩掉拖鞋，光着脚参加比赛，双脚跑出了血，用尽全力向终点冲去，却晕倒在半路，送到医院，检查，医生结论是病情严重，住院用药，副作用呈现出来，红疹，人晕晕乎乎，肖尔东悄悄的从医院逃跑······
肖尔东住在方顿的鞋店，不吃不喝，整日躺在床上，死气沉沉，根本不理会肖大明，视肖大明为仇敌。肖大明无可奈何，为了照顾儿子，装哑巴护工，护理肖尔东，肖大明通过手机语音播报和儿子沟通，用这种方式相处一段时间，父亲才真的了解孩子的内心，于是，想尽一切办法给孩子报名马拉松，社会报名已经截止，肖大明把嘴说破也无济于事，后来，出租车公司和马拉松合作，给了几个名额，肖大明要给肖尔东报名，领导说只能是公司员工才能报名，为了实现儿子的梦想，中年油腻大叔，开启马拉松奔跑，让儿子作为助跑和他一起参赛。
经过长期准备，两人参赛，父亲在途中拿饮料过程中不幸摔倒，腿上喷完酒精继续投入奔跑，30公里后，父亲心率过快，再也跟不上儿子的节奏，于是乎，父亲放开引导绳，鼓励儿子一个人向前奔跑，儿子不负众望打破个人纪录335的成绩，父亲也不甘落后，爬着，走着，跑着到了终点······
自此以后，父子两人和谐生活，父亲吹小号，儿子弹钢琴，合作音律，父亲从此也爱上跑步，坚持不懈跑步打卡。
彩蛋——有趣的胖仙女：肖大明的一个乘客，听说肖大明没有对象，主动让肖大明扫二维码加微信，谨记方顿的戏言，认真的学习了新旧两个版本的眼保健操，再次见面，先给肖大明展示眼保健操，肖大明却趁她闭眼做操时，悄悄溜掉，真的是有趣哈·····
