En la ajetreada década de los 60, un grupo de amigos de una pequeña ciudad en Pennsylvania se une para formar una banda. Al principio, son solo un grupo de chicos que buscan pasar el rato y tocar música, pero todo cambia cuando un golpe de suerte pone su canción “That Thing You Do” en el mapa. Con un sonido pegajoso y unos ritmos contagiosos, rápidamente se convierten en la sensación del momento. El encantador líder de la banda, Guy, está decidido a llevar su música al siguiente nivel, pero las tensiones comienzan a escalar.