A l'annonce de la mort de son père, Charlie Babbitt apprend qu'il est déshérité au profit d'un mystérieux légataire. Quelle n'est pas sa surprise lorsqu'il découvre que celui-ci n'est autre que Raymond (le "Rain Man" de son enfance), son frère oublié, interné dans un hôpital psychiatrique. Pour récupérer sa part d'héritage, Charlie n'hésite pas à enlever son frère. Après quelques jours passés ensemble, un détour par Las Vegas, où Raymond révèle d'extraordinaires talents, Charlie se prend d'affection pour ce frère qui changera sa vie.