乔恩（多姆纳尔·格利森 Domhnall Gleeson 饰）是一个热爱音乐的年轻人，某天误打误撞加入了一支有点神经质的地下乐队，乐队的主唱兼灵魂人物是弗兰克（迈克尔·法斯宾德 Michael Fassbender 饰）——既是才华横溢的天才、又是终日戴着一个硕大头套的 怪人。乔恩跟着乐队到爱尔兰某个偏僻的小木屋里录制专辑，他们在此过上几近与世隔绝的生活。这一年来，乔恩一直私自将他们的生活以视频的形式发布在社交网络上。终于，乐队的奇特经历引起了某个音乐节主办方的关注，乔恩说服成员们远赴美国参加这个叫西南偏南（SXSW）的音乐节，藉此成名。
本片根据乔恩·强森的回忆录改编。片中的乐队领袖弗兰克以Chris Sievey为原型。Chris Sievey在七八十年代红极一时，他同时是个风趣演员，以喜剧形象“Frank Sidebottom”驰誉。在弗兰克身上还能看到Daniel Johnston、Captain Beefheart等特立独行的音乐人的影子。
雄心勃勃的歌曲作家乔恩·巴勒斯在家乡的海滩上散步时，目睹了一个名叫卢卡斯的男子试图溺水身亡。当卢卡斯被送往医院时，乔恩遇到了唐，唐解释说卢卡斯是唐管理的一支名为 The Soronprfbs 的乐队的键盘手。在提到他弹键盘后，乔恩被邀请当晚与他们一起表演。Soronprfbs 的鼓手娜娜、合成器兼特雷门琴演奏家克拉拉和吉他手巴拉克不愿意接受乔恩，但他受到主唱弗兰克的热烈欢迎，弗兰克总是戴着纸质 面具。当克拉拉因电气故障触电而冲下舞台时，他们的表演突然结束。
Frank 邀请 Jon 参与 Soronprfbs 项目。他同意了，并陪他们去了爱尔兰的一个偏远小屋，他相信需要几天的时间才能意识到他们实际上需要整整一年的时间来录制他们的首张专辑。有一天，唐向乔恩坦白，他觉得自己无法辜负弗兰克的能力。第二天，唐透露他们将被逐出小屋，但乔恩提出用祖父的遗产来支付未付的租金。完成专辑后，乐队发现挂在树上的似乎是弗兰克的尸体，但当他们摘下面具后发现实际上是唐。他们火化了他，克拉拉向乔恩透露唐是乐队最初的键盘手，暗示乔恩迟早会死。
乔恩透露，他一直在社交媒体上秘密上传乐队的录音，为他们赢得了一小部分粉丝，并收到了西南偏南表演的邀请。乐队的大多数成员都对乔恩秘密推销他们感到愤怒，但弗兰克对大量观众的前景感到兴奋，同意参加音乐节。当乔恩泡在热水浴缸里时，克拉拉与乔恩对峙，表达了对他对弗兰克日益增长的影响力的蔑视。接下来的争吵最终导致他们发生了愤怒的性行为，克拉拉威胁说，如果美国之行出了差错，就要刺伤他。
演出前，乐队开始争论创作差异。克拉拉和弗兰克在音乐会前不久失踪，乔恩在一条小巷里发现了他们，克拉拉正在那里帮助弗兰克避免精神崩溃。乔恩试图让弗兰克和他一起回去参加音乐节，克拉拉按照承诺刺伤了他的腿。她被捕后，乔恩利用这一丑闻为乐队宣传。音乐会前一天晚上，一向对乔恩不屑一顾的娜娜和巴拉克退出了乐队。尽管弗兰克的心理健康状况每况愈下，乔恩和弗兰克还是独自上台。当乔恩试图用他自己的一首歌曲而不是专辑中的一首开始演出时，弗兰克精神崩溃并倒在舞台上。他们一起搬进了一家廉价汽车旅馆，沮丧的乔恩试图强行揭开弗兰克的面具。弗兰克试图逃跑，结果被车撞了，假头被撞碎了。在琼恩看到他的真面目之前他就逃跑了。
一段时间后，乔恩参观了一家潜水酒吧，克拉拉、娜娜和巴拉克正在那里进行三重奏，并为控制乐队而向他们道歉。经过多次失败的尝试，他终于成功追踪弗兰克到了他的家乡堪萨斯州布拉夫城，与父母住在那里。弗兰克因长时间使用面具而伤痕累累，秃顶。弗兰克的父母解释说，他一生都患有严重的心理健康问题，十几岁的时候，他的父亲为他做了一个所谓的化装舞会，之后就开始戴面具，但他一直很有音乐天赋。弗兰克声称自从乐队解散后他就无法创作音乐了。乔恩带弗兰克去了潜水酒吧，乐队的其他成员正在那里演奏。他们很快意识到他是谁，并在他开始唱歌时加入他。恢复原来的 Soronprfbs 后，乔恩独自离开了酒吧。