《我是山姆》中讲述了一位智商堪比七岁小孩的男人，在有了孩子并独自抚养的情况下，如何悉心呵护她。但，只因这孩子会迁就父亲而不去学习新的知识，孩子的智商已经超过父亲了。人人都认为他无法胜任照料自己女儿这个重任，但恰恰相反，他待人真诚和善，更别提自己的宝贝女儿了，在小孩开始学会说话后脑子里就会藏着十万个为什么，好像有些问不完的问题。但是这个爸爸从来没有表现出一刻的不快，而是用一种诗意的语言告诉她，真的很美。
当孩子长大一些，开始意识到自己的爸爸不一样时，他的第一反应是无措的道歉…有点感动和心疼。但所幸女儿并没有因此嫌弃而是觉得幸运。
好日子没过多久孩子七岁了，智商已超过父亲。一众旁人认为一个低智商的父亲不懂得何为爱，因此想要剥夺父亲抚养孩子的权利。他的朋友们也和他一样智商低下无法为他在法庭作证，但是他们都倾尽全力的帮助他，还记得他付不起女儿的鞋钱，是他们慷慨解囊。让他不要担心钱的事，一个号一个号的翻，告诉他找到好律师就一定可以解决的。死缠烂打着律师同意出庭，在这个过程中了解到，他非常爱自己的女儿露西，把她当作好友在乎她的感受，而我们现在的父母很多人都有着对孩子的控制欲，只会让孩子缄口不谈，不愿交流。庭上，山姆和对方律师的对话也是鸡同鸭讲，抓着他是个智障和他的自卑怕无法更好的照顾女儿的心思久久不放，山姆的朋友们在这方面也爱莫能助，山姆的邻居安妮，被他的父爱感动，同意为他作证，却被对方律师直逼质问自己的父亲时悲痛不已而哽咽无法作答，这场官司把山姆及其亲朋一一击溃，抚养权的争夺以失败告终。
山姆崩溃了，他不明白为什么自己已经倾尽全力却还是无法挽回。他的悲伤击中了莉塔，开始哭诉自己的丈夫出轨儿子不愿同她说话的苦楚，山姆像安慰受伤的孩子一样轻轻拥抱住她，让莉塔觉得在这场关系中受益者其实是她。
露西被寄养家庭收养，好不容易可以去看她，却在转角看到自己的女儿和“妈妈”说话不忍心打破这温馨的画面悻悻而归。再次看到女儿时，破口质问父亲为什么不来看他，山姆没有解释，只是一遍一遍的诉说自己对女儿的爱。
想要每天见到女儿不用坐公交，特意租房子在露西附近，露西则每晚都悄悄溜出来爬上父亲的阁楼敲他的窗子，山姆则每晚都哄女儿入睡再送回寄养的家中。
当寄养中的“妈妈”兰蒂被他的爱折服，送回露西时，向山姆道歉认为她能给她从未拥有过的爱时，山姆没有怪她，甚至希望她能当女儿的妈妈。
和律师莉塔的友谊，从小心翼翼的询问到安慰他离开自己的丈夫，为了陪她而放弃朋友的聚餐，好在朋友们似乎习以为常，对她的痛苦感同身受抱她亲吻她，学会与自己的孩子相处，甚至让莉塔认为在这场友谊里是她受益良多。
山姆和露西相依为命，从她刚出去就视如珍宝，不会带孩子去请教邻居，会用看电视播放的动画片来确定喂奶的时间，会为了她放弃每个周五和朋友看录像带的习惯，会带她去公园荡秋千，讲睡前故事"Green eggs and ham"，会为了女儿的生日做惊喜派对，为了争取抚养权四处奔波，为了离女儿近一点搬出居住多年的家也没关系，因为有女儿的地方——才是家。
露西足球比赛，山姆的朋友们、律师莉塔、寄养家庭，都来为她加油。进球了，山姆将露西举过头顶抱着她绕着球场欢呼。
以露西的画儿结尾叭。
