《蠢蛋进化论》围绕一项跨越时代的研究展开。研究者长期跟踪同年龄段的两个家庭：一对是智商高达130的天才夫妻，两人感情和睦却一直没有孩子，正准备尝试试管婴儿时，丈夫竟在自慰过程中意外死亡；另一对夫妻的智商都只有80，虽然整日争吵，却子女众多，不仅三代同堂，家族规模也十分庞大。
基于这项调查，研究者选中自愿者鲍尔斯（卢克·威尔逊 Luke Wilson 饰）参加冷冻实验。没想到实验发生差错，直到500年后他才意外醒来，并因此成为地球上最聪明的人。阴差阳错之下，鲍尔斯被推选为总统候选人，甚至获得了一位五届自由搏击冠军的支持。面对盛大的竞选现场和众多选民，他只能硬着头皮发表演说。针对当时的种植困难、沙尘暴等社会问题，他提出了“灌溉”这一看似荒唐的解决方案，没想到竟赢得了选民拥护。
然而，短暂的美好局面很快破灭。鲍尔斯随后遭到谩骂和攻击，甚至陷入性命堪忧的危险境地。
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