Doubleur de dessins animés, Daniel Hillard adore ses trois enfants, au point de se comporter davantage en copain qu'en père. Lassée, sa femme, Miranda, finit par obtenir un divorce qui prive brutalement Daniel de ses enfants. Désespéré, le père abandonné ne reprend vie qu'en apprenant que Miranda cherche une gouvernante pour ses bambins. Une idée de génie germe dans sa tête. Dûment maquillé, il se fait engager sous les traits de madame Doubtfire, une Anglaise sèche mais débordante de générosité. Les enfants l'adoptent très vite. Tout en remplissant ses fonctions, Daniel surveille les nouvelles amours de son ex-femme.