Действие биографической драмы разворачивается в Балтиморе в середине XX века, когда врождённые пороки сердца у детей считались почти приговором: подавляющее число малышей не доживали до первого года жизни. Опытный кардиохирург Альфред Блэлок, возглавляющий одно из отделений местной больницы, посвящает себя разработке методики операций, которые могли бы спасти таких пациентов.
Джимми Нейтрон — обычный двенадцатилетний парень из тихого городка Ретровилль, который вместо прогулок с друзьями проводит время за созданием невероятных изобретений: от роботов-помощников до портала в параллельные миры. Его верная собака-киборг Годдард, лучший друг Карл и подруга Синди всегда рядом, когда гений решает проверить новую разработку на практике.