Daniel Hillard, doubleur de dessins animés, adore ses trois jeunes enfants, Lydia, Chris et Natalie, dont il a toujours été le meilleur copain, au détriment de toute autorité. Lasse de son manque de maturité, sa femme Miranda, décoratrice, finit par demander le divorce et obtient la garde des enfants. Contraint de déménager, licencié de son emploi, Daniel doit changer de mode de vie s’il veut revoir sa progéniture. Lorsqu’il apprend que Miranda cherche une gouvernante, il fait appel aux talents de maquilleur de son frère et se métamorphose en madame Doubtfire, vieille Anglaise autoritaire au coeur d’or. Son allure et ses références lui valent de décrocher la place…