电影讲述了因意外失去妈妈的初二男生赵梓明，领养了一名带有妈妈基因的仿生机器人妈妈的故事。为了通过生物公司严格考核要求，梓明在“带妈”的过程中险象迭出，幸有好朋友荣亮和他的妹妹萱萱帮忙，三个小伙伴带仿生妈妈一起克服了种种困难，探寻“爱和成长”的真谛。

梓明妈妈袁博士是位著名的基因科学家，对梓明（梁哲饰）的学习和生活要求都很严格。在妈妈车祸去世后，她生前所在生物公司将一名带有袁博士基因的“仿生人妈妈”009号（谢林彤饰）交给梓明，并订立了严格的考核要求。梓明把009号带回家，为了通过生物公司的考核，梓明在“带妈”的过程中险象迭出，幸有好朋友荣亮（谷昊峰饰）和他的妹妹萱萱（钟…