珊德拉是个刚到夏威夷一所高中教书的英文老师，却被校方派去当“放牛班”的科学老师。在其他老师的眼里，这群当地的青少年简直就是“牛魔王”，完全无法被教育。因此，对他们都采取放任的政策。珊德拉无视于孩子们的缺点，努力和他们成为朋友，并要求他们每人去完成一个科学实验。孩子们自由惯了，没人真正把珊德拉的话当回事。结果，缺交报告的同学们都被老师要求去看科学展，以便从中吸取灵感。
展览中，有设计天赋的男孩丹尼尔被一部太阳能车所吸引，跃跃欲试。但他们一行人却遭参展的优等生奚落，引发他们“雪耻”的动机。他们决定组织一个八人研发小组，设计一部特别的太阳能车。来赢得岛内即将举行的赛车比赛，洗刷被视为“废物”的耻辱，甚至挑战远在澳洲举行的越野比赛。在面对尊严、经费、个性、强劲的对手等接踵而来的挑战，这群不敢对人生怀有梦想的孩子，在老师珊德拉的协助下，为自己的梦想努力着。
但...
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