Jamal Malik (Dev Patel), un joven huérfano que vive en una barriada pobre de Bombay, decide presentarse a la versión india del concurso: "¿Quién quiere ser millonario?". Ante la sorpresa de todos, Jamal responde correctamente a todas y cada una de las preguntas. ¿Cómo es posible que un chico como él sea capaz de conocer todas las respuestas? Cuando Jamal está a punto de responder a la última pregunta, la que le hará ganar 20 millones de rupias, la policía lo detiene y se lo lleva para interrogarle. Jamal deberá explicar por qué conocía las respuestas, teniendo que recurrir para ello a relatar diferentes momentos de su vida, que además ayudarán a desvelar la verdadera razón de su participación en el concurso.