Mark Hogancamp (Steve Carell) es agredido por varios hombres en un bar, y entra en coma. Cuando vuelve a estar consciente, ha perdido completamente la memoria, olvidando a su familia y amigos. Para recuperar los recuerdos, Mark construye un modelo en miniatura de un pueblo belga llamado Marwencol, con figuras que representan a la familia y amigos íntimos.