八岁的小石头生活在贵州深山，父母在广东打工三年未归。他唯一的精神寄托是父亲临走前给他的一颗光滑的白色石头，说“想爸爸了，石头就会唱歌”。奶奶病重后，小石头决定独自去广东找爸爸。他带着石头和一本破旧地图，扒火车、蹭货车，沿途遇到了同样孤独的货车司机老周、被拐后逃出的哑女阿芳，以及一群骑行的大学生。一路上，石头曾掉进河里，被阿芳冒险捞回；小石头也因饥饿昏倒，被老周救起。历经千辛万苦到达工厂时，却发现父亲早已换了工作。就在他绝望时，那颗石头在阳光下折射出七色光，一位记者将他的故事发到网上，奇迹般地帮他找到了已在另一座城市开早餐店的父亲。父子重逢，石头终于“唱出了歌”。