Infinitely Polar Bear is het hartverwarmende verhaal van Cameron (Mark Ruffalo), een vader met een bipolaire stoornis, die besluit de zorg van zijn twee dochters op zich te nemen zodat zijn vrouw Maggie (Zoe Saldana) haar studie kan afmaken in New York.

Het huishouden runnen in combinatie met de zorg voor zijn dochters blijkt een hele opgave voor Cameron, maar zijn flamboyante en speelse levensstijl maakt hun gezinsleven tot een groot avontuur. Als er uit onverwachte hoek hulp komt, lijkt alles toch nog goed te komen…