馬飛不負眾望成了一名宇航員，但是在一次太空任務中遇難，當馬飛遭遇生命威脅時想到他整個成長路上父親對自己的教誨，是父親一直鼓勵自己克服一切困難，找到心中理想併為之奮鬥。最後，馬飛安全返航，他的父親洗清冤案，結局是完美的。
電影開頭，一名叫做馬飛的宇航員，在遭遇太空事故之後，回憶起了自己“全世界最棒的父親”，由此展開，該片講述了一段有關愛與成長的故事。
鄧超飾演的父親馬皓文，本是很有前途的工程師，不管是家庭還是事業都非常成功，同單位同事犯錯馬皓文替人背黑鍋鋃鐺入獄。入獄七年使得他整個生活被改變，和妻子離婚，兒子成了小混混，可他心中始終有夢想，對待生活從未自暴自棄。
出獄之後的馬皓文經歷了所有生活軌跡的改變，他最在乎和關心的兒子馬飛成了學校的問題學生，面臨退學。馬皓文找工作碰壁，去工地工作被同事取笑，所有的一切他都不在乎，因為他始終對生活抱有希望。
當馬飛被學校開除後，馬皓文和校長打賭，放下豪言壯語，他的兒子馬飛在離開這所學校時將會是最優秀的人。馬飛經歷了不相信父親到和父親成為好友，馬飛一切的改變皆因馬皓文。最後馬飛找到自己的理想，並且成為一名宇航員，成為所有人的驕傲，這其中也包括校長。
在一邊教育孩子的同時，馬皓文自己其實也有一個夢想——為當年事故申訴，想要洗刷自己的冤屈。哪怕面對同事的埋怨，相關部門的推諉，他也沒有放棄，深夜在紙條上寫“永不認輸”，其實不止鼓舞了兒子勤奮學習，也讓人對他的這份扛着巨大壓力的堅持肅然起敬。
在馬文成為了優秀的宇航員之後，如果他繼續申訴之前那起事故，將對他的兒子有很大的負面影響。為了完成兒子的夢想，他不得不放棄了自己的夢想。好在影片的最後，馬皓文的冤屈得以洗刷，而父子之間出現的矛盾也消失。
