Nell'universo Lego, il mago Vitruvius cerca di proteggere una superarma chiamata "Kragle" dal malvagio Lord Business. Non ci riesce, ma profetizza che una persona chiamata "lo Speciale" troverà il pezzo di resistenza in grado di fermare il Kragle.
Otto anni e mezzo dopo, un normale operaio edile di nome Emmet Brickowski di Bricksburg, una città gestita come uno stato corporativo sotto la Octan Corporation, si imbatte in una donna di nome Wyldstyle che cerca qualcosa dopo ore nel cantiere di Emmet. Quando indaga, Emmet cade in un buco e trova il Pezzo di Resistenza. Costretto a toccarlo, Emmet sperimenta visioni vivide e sviene. Si risveglia con il Pezzo di Resistenza attaccato alla schiena, sotto la custodia di Bad Cop, il tenente di Business. Lì, Emmet viene a conoscenza dei piani di Business per congelare il mondo con il Kragle, che si rivela essere un tubo di colla Krazy con l'etichetta parzialmente cancellata.
Wyldstyle salva Emmet e lo porta a incontrare Vitruvius nel Vecchio West, spiegandogli che sono Maestri Costruttori, persone capaci di costruire qualsiasi cosa di cui hanno bisogno senza manuali di istruzioni. Spiega inoltre che la maggior parte di loro sono incarcerati a causa della disapprovazione degli Affari di tale creatività anarchica. Anche se delusi di scoprire che Emmet non mostra alcuna creatività, Wyldstyle e Vitruvius sono convinti del suo potenziale quando ricorda le visioni di una divinità umanoide gargantuesca chiamata "l'Uomo al piano di sopra". Nel frattempo, Business, insoddisfatto che Emmet sia fuggito, fa venire Bad Cop nel suo ufficio e gli fa congelare i suoi stessi genitori per assicurarsi che rimanga fedele al suo piano. Sconvolto dal rifiuto di Bad Cop, Business cancella la faccia da "poliziotto buono" di Bad Cop, che gli serviva da coscienza.
Emmet, Wyldstyle e Vitruvius eludono le forze di Bad Cop con l'aiuto del fidanzato di Wyldstyle, il supereroe Batman, e vanno a Cloud Cuckoo Land, casa della principessa Unikitty. Partecipano a un consiglio dei restanti Master Builders, che non sono impressionati da Emmet e si rifiutano di combattere Business. Le forze di Bad Cop attaccano e catturano tutti i Master Builders tranne Emmet, Wyldstyle, Vitruvius, Batman, Princess Unikitty, e un "tizio spaziale del 1980" di nome Benny.
Dopo essere stato salvato da un pirata di nome Metal Beard, Emmet elabora un piano di squadra per infiltrarsi nel quartier generale di Business per salvare i Master Builders e disarmare il Kragle. Durante un momento di tranquillità, Wyldstyle e Emmet legano, e Wyldstyle rivela che il suo vero nome è Lucy. Tuttavia, Emmet e i suoi alleati vengono tutti catturati e imprigionati, e Vitruvius viene ucciso con una moneta lanciata da Lord Business. Con le sue ultime parole, Vitruvius rivela a Emmet di aver inventato la profezia. Business getta il Pezzo di Resistenza fuori dal bordo dell'universo, programma la prigione per fulminare tutti i Master Builders, e li lascia (e Bad Cop) a morire. Mentre il timer dell'esecuzione fa il conto alla rovescia, il fantasma di Vitruvius appare e dice a Emmet che non è stata la profezia, ma la sua auto-credenza a renderlo lo Speciale. Legato alla batteria del meccanismo di esecuzione, Emmet si lancia dal bordo dell'universo per salvare i suoi amici, che sfuggono a ulteriori pericoli con l'aiuto di un poliziotto cattivo appena riformato. Ispirata dal sacrificio di Emmet, Lucy raduna il popolo Lego in tutto l'universo per usare qualsiasi creatività che hanno per costruire macchine e armi per combattere le forze di Business, con i Master Builders in testa alla carica.
Emmet si ritrova vivo e nel mondo reale, dove gli eventi della storia si svolgono nell'immaginazione di un ragazzo di nome Finn sul set Lego di suo padre. Suo padre - ora rivelato come "l'Uomo del piano di sopra" - castiga suo figlio per aver rovinato il set creando hodgepodges di diversi playset, e procede a incollare permanentemente le sue creazioni "perfette" insieme alle loro forme normali. Rendendosi conto del pericolo che corrono i suoi amici, Emmet si sposta dal tavolo e guadagna l'attenzione di Finn. Finn riporta Emmet e il Pezzo di Resistenza sul set dove Emmet, ora in possesso dei poteri di un Master Builder grazie alla sua fiducia in se stesso, affronta Lord Business.
Nel frattempo, il padre di Finn rimane impressionato dalle creazioni di suo figlio e si rende conto che Finn ha basato il cattivo Lord Business su di lui. Attraverso un discorso che Emmet fa a Business, Finn dice a suo padre che lui è speciale e che ha il potere di cambiare tutto. Il padre di Finn si riconcilia con suo figlio, il che si traduce in un cambiamento di mentalità da parte di Lord Business, il quale mette il tappo al Kragle con il Pezzo della Resistenza. Mentre Lucy diventa la ragazza di Emmet con la benedizione di Batman, Lord Business scongela le sue vittime con gli spiriti minerali. Tuttavia, come risultato del padre che permette alla sorella minore di Finn di unirsi a loro per giocare con i suoi set Lego, gli alieni Duplo si teletrasportano e annunciano i loro piani per distruggere l'universo.
