아우는 젊은 건달, 형은 자폐증 환자. 동생 찰리가 뭔가 새로운 도전을 찾아 노심초사하고 있을 무렵, 대부호인 아버지는 죽음에 직면한다. 300만 달러의 엄청난 유산은 형 레이몬드에게로 돌아가게 돼 있었는데...

철리는 아주 어렸을 때 자신이 레인맨이라 부르곤 했던 형 레이몬드와 맞닥뜨려야 한다. 찰리는 2살 때부터 헤어져 살았던 형을 찾기 위해 수소문한다. 수소문 끝에 찾게된 형은 천재적인 두뇌의 소유자인 동시에 자폐증한자이다.