Frank (Michael Fassbender) é o líder de uma famosa banda de rock que, após um acidente, oferece a oportunidade do jovem John Burroughs (Domhnall Gleeson) de ingressar no conjunto como tecladista. Frank tem um grande peculiaridade, nunca tirar a sua gigantesca cabeça artificial, nem mesmo para comer, tomar banho ou dormir. Eles precisam lidar com isso para seguir em frente e gravar o melhor álbum musical possível.