De twaalfjarige Josh Baskin, die met zijn ouders en kleine zusje Rachel in Cliffside Park, New Jersey woont, krijgt te horen dat hij te klein is voor een kermisattractie genaamd de Super Loops, terwijl hij indruk probeert te maken op Cynthia Benson, een ouder meisje. Hij stopt een muntje in een ongewone antieke waarzegmachine, Zoltar genaamd, en doet de wens “groot” te worden. Er verschijnt een kaart met de tekst “Je wens is vervuld”, maar Josh schrikt als hij merkt dat de stekker de hele tijd uit het stopcontact is geweest.
De volgende ochtend is Josh plotseling volwassen geworden; het blijkt dat de Zoltar-machine daadwerkelijk wensen kan laten uitkomen. Hij probeert de machine te vinden, maar ziet alleen een leeg veld, de kermis is verder getrokken. Thuisgekomen probeert hij zijn situatie uit te leggen aan zijn moeder, die weigert te luisteren en hem bedreigt, omdat ze denkt dat hij een vreemdeling is die haar zoon heeft ontvoerd. Op de vlucht voor haar vindt hij zijn beste vriend, Billy, en overtuigt hem van zijn identiteit door een rap te zingen die alleen zij kennen. Met Billy’s hulp leert hij dat het minstens zes weken zal duren om de Zoltar machine terug te vinden, dus Josh huurt een kamer in een flat in New York City en krijgt een baan als data entry klerk bij de MacMillan Toy Company.
Josh ontmoet de eigenaar van het bedrijf, Mr. MacMillan, bij FAO Schwarz, en maakt indruk op hem met zijn inzicht in het huidige speelgoed en zijn kinderlijke enthousiasme. Ze spelen een duet op een voetbediend elektronisch keyboard, en spelen “Heart and Soul” en “Chopsticks”. MacMillan nodigt Josh uit voor een grote marketing campagne bijeenkomst met de topmanagers. Josh is niet onder de indruk van het speelgoed en shockeert en daagt de leidinggevenden uit met een simpele verklaring dat het speelgoed niet “leuk” is. Terwijl zijn suggesties het team aanzetten tot nieuwe ideeën, verdient hij de vijandigheid van Paul Davenport, de leider van de pitch. Blij, promoveert Mr. MacMillan Josh naar zijn droombaan: betaald worden om speelgoed te testen als vice president verantwoordelijk voor Product Ontwikkeling. Met de promotie kan hij door zijn hogere salaris verhuizen naar een ruim luxe appartement, dat hij en Billy vullen met speelgoed, een opgetuigde Pepsi automaat die gratis drankjes uitdeelt, en een flipperkast. Hij trekt al snel de aandacht van Susan Lawrence, een collega van MacMillan. Er begint zich een romance te ontwikkelen, tot groot ongenoegen van haar meedogenloze ex-vriend en collega, Davenport. Josh raakt steeds meer verstrengeld in zijn “volwassen” leven door tijd met haar door te brengen, met haar vrienden om te gaan en een vaste relatie te hebben. Zijn ideeën worden waardevol voor MacMillan Toys; maar hij begint te vergeten hoe het is om een kind te zijn, en zijn strakke schema betekent nu dat hij nooit tijd heeft om met Billy om te gaan.
MacMillan vraagt Josh om met voorstellen te komen voor een nieuwe speelgoedlijn. Hij vindt het intimiderend dat hij de zakelijke aspecten van het voorstel moet formuleren, maar Susan zegt dat zij de zakelijke kant zal regelen terwijl hij met de ideeën komt. Toch voelt hij zich onder druk gezet en verlangt hij terug naar zijn oude leven. Als hij zijn twijfels uit tegenover Susan en probeert uit te leggen dat hij eigenlijk nog een kind is, interpreteert zij dit als bindingsangst van zijn kant en wuift zijn uitleg weg.
Josh hoort van Billy dat de Zoltar-machine nu in Sea Point Park staat. Hij vertrekt midden in de presentatie van het voorstel aan MacMillan en de andere leidinggevenden. Susan vertrekt ook en komt Billy tegen, die haar vertelt waar Josh heen is. In het park vindt Josh de machine, trekt de stekker eruit, en doet een wens om “weer kind” te worden. Hij wordt dan geconfronteerd met Susan, die bij het zien van de machine en het fortuin dat het hem heeft gegeven, beseft dat hij de waarheid sprak. Ze wordt wanhopig omdat ze beseft dat hun relatie eindigt. Hij vertelt haar dat zij het enige was in zijn volwassen leven waarvan hij wenste dat het niet zou eindigen en stelt voor dat zij de machine gebruikt om zichzelf jonger te wensen. Ze weigert, zegt dat één keer kind zijn genoeg was, en neemt hem mee naar huis. Nadat hij emotioneel afscheid heeft genomen van Susan, wordt hij weer kind en herenigt hij zich met zijn familie. De film eindigt met Josh en Billy die samen rondhangen terwijl het liedje “Heart and Soul” over de aftiteling speelt.