Valentín Bravo siempre había sido un niño bastante miedoso, con miedo a todo, desde las alturas hasta las arañas. Su padre, Juan "Johnny" Bravo, lo educó intentando que no tuviera miedo haciendo que una tarántula caminara sobre Valentín y lanzándolo desde un alto acantilado junto al mar conocido como La Quebrada. Cuando su padre encierra a Valentín en una cripta de un cementerio, Valentín empieza a estar resentido con su padre y se escapa tras afirmar que ya no le quiere. Valentín se convierte en el playboy local de Acapulco y se acuesta con todas las turistas que se cruzan en su camino. Un día, una antigua aventura llamada Julie se presenta en su puerta con una niña, afirmando que es su hija. Julie deja al bebé con Valentín después de pedirle un taxi, pero no vuelve. Tras recibir una llamada telefónica de Julie en la que le dice que no está preparada para criar a un niño, Valentín corre al aeropuerto para intentar devolver el bebé a Julie, pero no consigue alcanzarla antes de que tome su vuelo a Los Ángeles.

Valentín sale de Acapulco con el bebé, Maggie, y hace autostop por México hacia Tijuana. Tras ser rechazado en la frontera con EE.UU., cruza de contrabando en un compartimento oculto de un camión de transporte junto con otros numerosos mexicanos. Guiándose sólo por una foto de Julie en la que se ve un hotel de Los Ángeles al fondo, Valentín visita el hotel para localizar a Julie. Sin embargo, cuando Maggie se dirige a una piscina cercana, Valentín acaba saltando desde la suite presidencial del hotel a la piscina, 10 pisos más abajo, rescatando a su hija. Un director de cine es testigo de este suceso y contrata a Valentín como doble de acción, un trabajo que éste acepta porque cree que es la única forma de mantener a Maggie.

Valentín, una figura paterna improbable, cría a Maggie durante seis años, dándole un hogar feliz, divertido y despreocupado. Mientras tanto, también se establece como uno de los mejores dobles de Hollywood para pagar las facturas, con Maggie actuando como su entrenador en el set y traductor ya que Valentín todavía no sabe nada de inglés. Mientras Valentín cría a Maggie, ella le obliga a crecer también en sus grandes miedos, aunque lo hace sólo para su propia diversión. Mientras tanto, durante una visita al médico en la que recibe una inyección, éste le confiesa a Valentín -con Maggie fuera del alcance del oído- que los tratamientos no están funcionando. Para ocultar a Maggie el hecho de que su madre la ha abandonado, Valentín le escribe cartas semanales de su parte, detallando diversas aventuras y hazañas alrededor del mundo para explicar su ausencia. Pero Maggie desea conocer a su madre, por lo que Valentín acude a su director y busca una actriz para interpretar a "Julie". Antes de que se complete el casting, Valentín recibe una llamada de Julie diciendo que está en Los Ángeles y que quiere reunirse.

Julie, que ahora tiene una relación con una mujer, intenta volver a formar parte de la vida de Maggie, junto con su pareja Renee, con la que vive en Nueva York, pero tras una salida entre lágrimas en el aeropuerto, Julie se da cuenta de que no quiere ver a Maggie sólo durante las visitas y las vacaciones. Solicita la custodia y cita el peligroso trabajo de Valentín y su falta de conocimientos de inglés como razones por las que no es apto para criar a Maggie. La sinceridad de Valentín y la historia de su atrevido salto de diez pisos convencen al juez de que tiene en cuenta el interés superior de Maggie, y le concede la custodia a Valentín por ser el único padre que ella ha conocido realmente. Como no se echa atrás, Julie pide una prueba de ADN que demuestre que Valentín no es el padre después de todo. Valentín acaba perdiendo la custodia legal de Maggie, pero se escapa y decide volver a Acapulco donde se reencuentra con sus amigos, aunque descubre que su padre murió hace unos años.

Julie y Renee amenazan al director de Valentín para que les revele la ubicación de Valentín, quien afirma repetidamente que no sabe dónde están el padre y la hija. Finalmente cede y afirma que Valentín se ha despertado cada día sin saber si sería el último día que vería a su hija, pero los detalles no se revelan en pantalla. Julie encuentra a Valentín y a Maggie en la playa y, sorprendentemente, abandona sus intentos de obtener la custodia. En su lugar, los tres disfrutan de un tiempo juntos como familia en Acapulco mientras en una voz en off Valentín narra cómo los médicos pueden descubrir a veces un defecto cardíaco para el que no hay cura y que podría matar al paciente en cualquier momento. Mientras Valentín y Julie están sentados en la playa con Maggie durmiéndose en el regazo de Valentín, Maggie fallece pacíficamente, lo que revela que era ella, y no Valentín, la que tenía el defecto cardíaco.

Un año después, Valentín es visto caminando por la playa, con un perro pero sin Julie. Valentín entiende ahora los motivos de su padre al querer darle el valor de enfrentarse a sus miedos preparándole para conocerlos, y expresa su gratitud a Maggie por enseñarle a enfrentarse a la vida sin estar preparado. La película termina con una visión de Maggie jugando en el cielo con su abuelo, mientras Valentin concluye que, incluso en su ausencia, su padre y su hija siguen enseñándole a enfrentarse a la vida.