Em Fevereiro de 1964, a Beatlemania aterrou nos EUA com cerca de 3.000 fãs à sua espera. Os ritmos dançáveis, os temas juvenis e a mudança social no país impulsionaram a fama internacional. É nesse Verão que se inicia a história de That Thing You Do!.

O baterista jazz Guy (Tom Everett Scott) é convidado a juntar-se à jovem banda The Oneders, substituindo um dos músicos, que sofrera um acidente, para uma única atuação num concurso de talentos. Já em palco, Guy segue o seu instinto e transforma a balada That Thing You Do! numa ritmada canção que vence a competição, passando a baterista permanente e líder da banda.

Em poucas semanas, a sua popularidade cresce e culmina no dia em que a estação de rádio local toca a sua faixa vencedora, gravada pelo tio de Guy (Chris Isaak), provocando em Faye (Liv Tyler) uma das mais vigorosas manifestações de felicidade do cinema moderno.

Quando o agente Mr. White (Tom Hanks) se encarrega da sua carreira e dão início à primeira tournée, transformam-se na teen sensation The Wonders, harmonizam o seu look, o single que dá nome ao filme escala a tabela Billboard Top 100, e as fãs já não os largam.

Escrito e realizado por Tom Hanks, uma deliciosa história que retrata as aspirações de milhões de jovens um pouco por todo o lado: encontrar a sua voz e partilhá-la com quem quiser ouvi-la.