“The Science of Sleep”, sürekli rüya görme halinde olduğu için gündelik hayatı altüst olan Stephane Miroux (Gael Garcia Bernal) adlı eksantrik bir gencin beyninin içinde gelişen eğlenceli bir romantik komedi fantezisidir. Uyku halindeyken “Stephane TV”nin karizmatik sunucusudur. Kartondan yapılma kameralar karşısında “Uyku Bilimi” hakkında yorumlar yapar. Gerçek yaşamındaysa Paris’teki bir takvim yayıncılık şirketinde sıkıcı bir işi vardır. Aynı apartmanda karşı dairede yaşayan Stephanie (Charlotte Gainsbourg) adlı güzel kıza ilgi duyar. Stephanie ilk anda Stephane’den etkilendiği halde sonradan çocuksu tavırlarını ve gerçeklikle zayıf bağlantısını görünce kafası karışarak uzaklaşır. Stephane’ın kaba kişilikli bir insan olan iş arkadaşı Guy (Alain Chabat), bu işin çözümünün karşıt cinste olduğu önerisinde bulunur ama Stephane onun öğütlerini dinleyemeyecek kadar bulutların üzerindedir. Stephanie’nin kalbindeki sırları uyanıkken çözmeyi başaramayan Stephane, cevaplarını rüyalarında aramaya başlamıştır. Sınır tanımayan yaratıcılığa dayalı ödüllü filmlerin (Eternal Sunshine of the Spotless Mind), müzik videolarının ve reklam filmlerinin yaratıcısı Michel Gondry’nin senaryosunu yazıp yönettiği “The Science of Sleep”; mukavva tüpler, selofan bantlar ve sınırsız hayal gücüyle şekillenen “kes-yapıştır” harikalar ülkesine tuhaf ötesi bir yolculuğu anlatır.