《伟大的伟》处于叛逆期的少年卫毅，家庭生活艰难。原因很简单：单身多年的父亲魏刚终于再婚了。更令人恶心的是，继母还带着自己6岁的女儿小米进屋，怒火中烧。卫毅去打扰父亲的婚礼，却因天才心脏病发作当场晕倒。父亲惩罚了卫毅，而卫毅的反抗就是砸碎亲生母亲的相框跪在上面，刺激父亲对她的健忘。与此同时，魏毅在被拆毁的家中发现了一个铁皮盒子，里面装着一封给亲生母亲的信。信里只有一张照片，一个陌生男人抱着妈妈，两人甜蜜至极。卫毅因此坚信自己不是父亲的亲生骨肉。卫毅决定离家出走，前往陕西寻找这位素未谋面的“亲生父亲”。但没想到，俏皮的新妹妹小米也赶上了火车。魏一一惊，放弃了自己的心，中途偷偷下了车，甩掉了小尾巴。卫是自己动手的。又饿又冷，去偷馒头，被抓了。没想到，他心脏病发作，以荒谬的方式被送进了精神病院。挣扎着逃走后，魏毅来到了一座古镇，却在一个流浪艺人的棚子里发现了小米的踪迹。卫毅有些懊悔，犹豫着错过了救小米的机会。卫毅继续他的睡在空中的旅程。他和一个拄着拐杖的人坐了一辆面包车。接触过程中，卫毅消除了对男人的敌意。没想到，流浪艺人在途中再次出现。卫下定决心，终于救了小米，却强行把她送上回家的火车，被拄着拐杖的男人赶着……