August Rush (Freddie Highmore), un huérfano y prodigio musical de 11 años, es el fruto de un inesperado encuentro romántico entre un carismático joven Irlandés, cantante de rock, Louis (Jonathan Rhys Meyers), y una joven y sobreprotegida chelista, Lyla (Keri Russell). Cuando el destino separa a los amantes, dejando solo a August como estela, éste es ingresado en un orfanato.

Inspirado por un encuentro fortuito con un trabajador social (Terence Howard), August escapa de su orfanato hacia Nueva York, donde se involucra con un grupo de jóvenes músicos callejeros, bajo la tutela de Wizard (Robin Williams), su peligroso y misterioso benefactor.

Cuando Lyla emprende la búsqueda de su hijo tras años de haberlo perdido, Louis debe luchar contra sus propios fantasmas e intentar de recuperar sus ganas de vivir a través de su música. Finalmente, August se ve dividido entre sus padres y su fidelidad a Wizard.

Cuando logra escapar de los lazos que le atan a Wizard, se convierte en la revelación del prestigioso conservatorio musical de Julliard, donde terminará componiendo la sinfonía que dirigirá ante un público de cuarenta mil personas en Central Park, utilizando así su extraordinario talento para encontrar a los padres de los que fue separado desde su nacimiento.