1977年ミネソタ。母を事故で無くした少年ベンは伯母の家で暮らしている。1927年ニュージャージーの少女ローズは、生まれつき耳が聞こえない。各々の時代に、大切な人を探すためにニューヨークへと旅立った彼らは、不思議な運命に導かれてアメリカ自然史博物館に迷い込む。勇気を出して外の世界へと飛び出したふたりを待っていたのは、行く先々で次々と現れる“驚きと幸せの一撃=ワンダーストラック”だった――。ふたりの物語がひとつになった時、ニューヨークに奇跡が起きる。