珊德拉是一位新来的英语老师，在夏威夷高中任教。然而，校方却安排她去当“放牛班”的科学老师。其他老师认为这群当地青少年都是无法教育的“牛魔王”，因此对他们采取放任的策略。珊德拉却不理会孩子们的缺点，努力与他们建立友谊，并要求他们每人完成一项科学实验。孩子们习惯了自由，没有人真正听从珊德拉的话。结果，没有交报告的学生被老师要求去参观科学展，以便从中获得灵感。在展览中，一位有天赋的男孩丹尼尔被一辆太阳能车吸引，渴望尝试。但他们的小组却遭到优等生的嘲笑，激起他们“雪耻”的决心。他们决定组建一个由八人组成的研发团队，设计一辆特别的太阳能车，参加即将在岛上举行的赛车比赛，洗刷被视为“废物”的耻辱，甚至挑战即将在澳大利亚举行的越野赛。面对尊严、资金、个性和强劲的对手等一系列挑战，这群从未敢梦想过的孩子们，在老师珊德拉的帮助下，为自己的梦想而努力。然而，在追逐梦想的过程中，他们遇到了各种困难和挑战。但是，他们都克服了困难，最终成功地设计出一辆令人惊叹的太阳能车，并获得了比赛的冠军。这件事改变了孩子们对自己的看法，他们也意识到只要有梦想，努力就能实现自己的目标。