影片改编自郑渊洁的小说《皮皮鲁和罐头小人》。皮皮鲁和鲁西西是一对双胞胎兄妹，鲁西西成绩优异，是父母的骄傲，皮皮鲁则调皮捣蛋，不愿用心学习。一天晚饭时间，鲁西西在开罐头时发现里面没有肉，只有五个火柴大小的小人。他们形态各异，兴趣也不同，鲁西西分别给他们起名博士、艺术家、歌唱家、外交官、上尉，并为他们做了衣服和小家，带他们去学校上学。小人的出现改变了鲁西西的生活，她的学习精力被分散，并开始学着关心身边的同学、朋友，成绩一落千丈，从班级的第一排被调到最后一排。皮皮鲁发现了鲁西西的异常，顺藤摸瓜找到了罐头小人们，并借用聪明的博士在考试中取得优异成绩。随着罐头小人被越来越多同学发现，他们带来新奇的同时也制造了不少麻烦，在保护罐头小人、与朋友们一起与学校制度斗智斗勇的过程中，孩子们互相帮助，协力考出好成绩，并从火灾中惊险逃生。他们逐渐发现，成绩并不是衡量人的唯一标准，一颗懂得爱的心灵比好成绩更为重要。