작은 시골 마을인 바인야드에서 살고있는 천하의 순진남 밥(맷 데이먼)과 소문난 작업남 월트(그렉 키니어). 성격도, 외모도 180도 다른 이들 형제는 바로 허리 22cm 가량이 붙어 있는 샴쌍둥이이다. 선천적인 핸디캡을 천부적인 재능으로 승화시킨 이들은 엄청나게 빠른 속도로 햄버거를 만드는 "번개버거"의 주인이자, 스포츠에 뛰어난 재능을 보이는 이 동네 최고의 명물이다. 하지만 어느날, 공유하고 있는 간의 90%가 밥에게 있기 때문에 더 빨리 늙을 수 밖에 없는 월트는 배우가 되고자 하는 열망을 더 이상 미룰 수 없게 되고, 더 늦기 전에 헐리우드로 진출하겠다고 폭탄 선언을 한다. 밥은 월트의 일방적인 결정에 반발하지만, 3개월만 도전해보자는 월트의 설득에 마지못해 따라 나서게 되는데.
헐리우드에 도착한 밥과 월트는 모텔에서 알게 된 에이프릴(에바 멘데스)의 조언을 듣고도전을 감행하지만 문전박대만 당하고, 겨우 따낸 배역도 알고 보니 포르노 영화였다. 이 사실을 알고 기겁해서 촬영장을 나오다가 그들은 인기 스타 셰어에게 발탁이 되는데... 하지만 셰어의 속셈은 출연하고 싶지 않은 TV 시리즈에 말도 안 되는 인물을 캐스팅 함으로써 방송국으로 하여금 스스로 계약을 파기하도록 하려던 것! 하지만 셰어의 의도와는 다르게 이들 형제의 인기는 하늘 높은 줄 모르고 치솟고, 드라마는 최고 시청률을 기록한다. 그러던 중, 3년 동안 인터넷으로 사랑을 키워오던 밥의 여자친구가 두 사람이 샴쌍둥이라는 것을 알게 되고 밥은 큰 실연의 상처를 받게 된다. 이에 월트는 반드시 분리 수술이 필요하다고 생각하고 자신의 생존 가능성이 희박하다는 위험을 감수하고 수술대에 오르는데...