Daniel Hillard, un actor de voz desempleado y padre devoto, se enfrenta a una dura realidad cuando su esposa, Miranda, decide pedir el divorcio. Con el corazón roto y ansioso por mantener la cercanía con sus tres hijos, Daniel se siente frustrado al ver cómo su vida se desmorona y cómo su papel en la familia se ve amenazado. En su intento por volver a ver a sus pequeños, idea un plan poco convencional: se disfraza de una anciana niñera llamada Euphegenia Doubtfire.
Con una peluca canosa, un maquillaje impresionante y un acento hilarante, Daniel logra conseguir el trabajo de niñera para su propia familia, convenciendo a Miranda de que es la mejor opción para cuidar de los niños. Sin embargo, el caos comienza cuando Daniel, en su doble vida, debe jugglear la crianza de los niños, sus audiciones y encuentros con Miranda, todo mientras trata de no ser descubierto.
A medida que avanza la trama, las situaciones cómicas y las confusiones se multiplican, llevando a Daniel a aprender valiosas lecciones sobre la paternidad y la verdadera naturaleza del amor familiar. Con actuaciones memorables, especialmente de Robin Williams, la historia se vuelve un recorrido emotivo lleno de risas, lágrimas y una profunda reflexión sobre las responsabilidades parentales. Al final, Daniel necesita confrontar sus propios errores, redescubrir su identidad y entender qué significa realmente ser un padre.