Однажды мальчик Тим не захотел идти в школу. Его папа-ученый решил проверить мозг сына с помощью мозгоскопа, чтобы выяснить, почему такой любознательный ребёнок вдруг потерял к учебе интерес. Так Тим попал в страну Мозг, где встретил нейрона Нейро, глиальную клетку Лию и невоспитанного крокодильчика Норандрюшу.

Все вместе друзья путешествуют по разным отделам мозга, узнавая, как он устроен. С помощью умной помощницы Анфисы Тим помогает Нейро найти предназначение.