讲述一个中国富二代在法国巴黎的浪漫奇遇记，因为精子错位引发了一串笑中带泪的爆笑故事 。

中国富二代里奥来到巴黎留学，家庭的富庶使他在法国的生活格外潇洒放荡，为了追求自己心仪的法国女孩想尽了各种办法。终于功夫不负有心人，正当和女友艾米即将走进婚姻殿堂的时候，却发现自己意外当上了爸爸。

孩子的母亲是一位事业有成的完美主义者艾玛，她是一位诗人，同时也是不婚族。在生育死亡线的压力下她做了一个大胆的决定—利用试管受孕自行生产完美的金发女婴，然后再从容地等待自己的完美爱人。

在她严格的筛选下，一位高学历的金发帅哥拔得头筹。

然而试管婴儿出生后却是一头黑色卷发的亚裔女婴，与她的预期完全不一致。于是她一纸律书将负责人告上法庭，这才知道了当初被医院忽视的捐精真相。

原来里奥的父母为了迫使他回国继承公司，冻结了他名下所有的信用卡，迫于无奈他只好带着自己的好友艾利克斯跑到精英精子库捐精挣钱。艾利克斯心有余而力不足，里奥为了一千大欧当场决定捐精两次，于是他的种子便阴差阳错种入了艾玛的体内。

所以得知真相的女友艾米自然是拒绝与他成婚，与此同时造成这一切的里奥也被勒令遣返回国。

为了继续留在法国他找到同胞律师为自己出谋划策，里奥必须设法让女儿克莱尔承认他亲生父亲的身份，为此他更是不惜一切代价，用了一味自己都不信的偏方展开了一连串的留守大战！

那就是对自己的好友艾利克斯假装断袖之爱，艾利克斯上门应聘克莱尔的保姆，艾玛听说他俩的这种感情后并没有诧异，反而是非常包容，并且同意聘用杰克为自己照顾孩子（艾利克斯编造的名字）。

里奥也为自己编造了汤姆这个名字，不断暗示克莱尔叫自己汤姆爸爸，可最终还是没有成功。于是就开始了漫长的带娃之旅。又是陪着克莱尔一起看动画片，又是诱导克莱尔跟着家族画纸学叫爸爸，还远程视频跟着妈妈学习做饭。

虽然不幸切伤了所有手指，但是在母亲的指导下手艺终于是精进了不少。

而克莱尔面对汤姆的付出还是没有感觉，反而有点早熟地喜欢着艾利克斯叔叔。《巴黎宝贝》展现出了对各种情感的包容，而且用喜剧的方式处理得非常精致。

另一边的诗人艾玛创作遇到了瓶颈，请求上门采访汤姆和杰克为自己寻求写作灵感。汤姆为了不让自己露出破绽立即开始了cospaly，杰克一时嘴快说他眼盲，汤姆只好无奈地配合起来。最后两人还与艾玛合作拍了不少的生活照片。

时间终究是不等人，汤姆既想通过克莱尔堂堂正正留在巴黎，还想留住女友艾米。为了每天都能看到心爱之人，他居然同意了酒吧老板的无理要求—男扮女装为酒吧招揽生意！

再次找到律师试图得到更好的解决方法，在家乡菜的诱惑之下律师终于妥协，告诉他只要艾玛能够结婚他就有很大的胜诉机会。

于是汤姆叫来好友杰克立刻制定了一个周密的计划，把艾玛朋友杰夫送来的雏菊换成了玫瑰，同时还模仿两人的口吻伪造信件。

在两人的“帮助”下艾玛很快陷入了爱河，但此时的克莱尔却因为少了妈妈的陪伴异常失落。

汤姆灵机一动带着克莱尔去了酒吧，不仅教她吹口哨，还抱着她在舞台上翩翩起舞。孩子的烦恼来得快忘得也快，克莱尔立刻就忘记了所有忧愁。舞蹈结束轮到艾米上场弹唱，汤姆带着克莱尔坐在后台观看演出。

小小的克莱尔直勾勾地看着艾米，对她一头的金发很是羡慕，可是对父母来说自己的孩子永远是最完美的，汤姆发自内心的夸赞让克莱尔又害羞又高兴。

直到天亮他才把克莱尔送回家中，汤姆的计划也成功了一大半。看到艾玛的男友终于准备向她求婚，做饭时候的他还高兴地唱起了歌。可是万万没有想到艾玛居然邀请他一起用餐，汤姆只好再次伪装上了饭桌。直到杰夫成功求婚后他才反应过来，克莱尔显然认为杰夫叔叔才是自己的爸爸。

他备受打击立刻挑明身份，却吓坏了克莱尔，也伤害了所有人。

再次进入法庭里奥的心情完全变了，看到律师拿出了有利的证据后他反而没那么高兴，甚至后悔自己所做的一切。

艾玛也为了克莱尔的以后与情人分了手，看到自己女儿圣诞老爸的梦想破碎，里奥这才明白自己对她的伤害居然那么大。

他假扮圣诞老人安慰了克莱尔，营造了一个女儿渴望的童话世界，祝福了克莱尔和艾玛之后驾着马车离开。

最后一次踏上法庭之后里奥做出了艰难的决定，放弃了克莱尔的抚养权自愿回国。里奥的做法赢回了朋友艾利克斯，也赢回了克莱尔的心，就连女友艾米也决定重新嫁给他，可这次却是里奥提出拒绝，或许他此刻才明白什么是真正的责任感。

第二天过安检时里奥心里五味杂陈，他没有想到艾利克斯已经带着克莱尔赶到了机场。想起爸爸带给自己的快乐克莱尔泣不成声，最后关头终于吹响了口哨，里奥也终于等到了女儿的那声爸爸。

他如愿把艾米娶回了中国，艾玛也出版了《巴黎宝贝》名声大噪。