Em plena era do jazz, surge Leonard Zelig, um sujeito ordinário com uma habilidade extraordinária: a de se transformar em quem estiver por perto. Um camaleão humano, Zelig absorve as características físicas e comportamentais de quem o cerca, seja um chinês, um psicanalista, ou até mesmo um membro da orquestra de jazz. A histeria toma conta da América enquanto médicos e cientistas tentam desvendar o mistério por trás deste homem mutante, interpretado com maestria por Woody Allen.

A psiquiatra Eudora Fletcher, interpretada por Mia Farrow, embarca em uma jornada para entender Zelig, mergulhando fundo em sua psique fragmentada. Através de hipnose e análise, Eudora descobre que a transformação de Zelig é uma manifestação extrema de um desejo desesperado por aceitação, uma busca patológica por se encaixar em qualquer contexto social. Ele se torna, da noite para o dia, um fenômeno midiático, uma celebridade bizarra que estampa jornais e revistas.

Conforme a fama de Zelig cresce, sua habilidade de metamorfose se torna mais complexa, levando-o a situações cada vez mais absurdas e perigosas. Ele se envolve em atividades ilegais, é acusado de plágio e bigamia, e se torna uma figura controversa, amada e odiada na mesma proporção. A busca por identidade de Zelig, impulsionada por uma necessidade quase existencial de se adequar, expõe as fragilidades da própria identidade humana e a fluidez da verdade. Afinal, até que ponto somos realmente nós mesmos, e quanto somos moldados pelas influências externas? A resposta, talvez, esteja perdida na miríade de personas que Leonard Zelig assume ao longo de sua vida peculiar.