A New York. Le jour de la rentrée des classes, Eleanor et Fredrick Little se rendent à l'orphelinat local pour adopter un deuxième enfant. Le petit Stuart les séduit aussitôt. De retour chez eux, les Little le présentent à leur fils et à leur chat. Ceux-ci n'en reviennent pas : Stuart est une souris...
Alice, mère célibataire, est une phytogénéticienne spécialisée dans le développement de nouvelles espèces de plantes. Elle a conçu une fleur remarquable dont le parfum est censé rendre son propriétaire heureux. Fière de son invention, elle en ramène un spécimen chez elle, pour l’offrir à son fils, un jeune adolescent. Peu à peu, Alice constate un changement d'attitude chez lui.