Два ребёнка, Эмма и Ной, обнаруживают загадочную коробку, внутри которой лежат предметы, внешне похожие на игрушки. Как только они начинают играть с этими вещами, их мышление меняется: дети становятся заметно умнее, легче улавливают причинно‑следственные связи и складывают в голове детали, о которых раньше не задумывались. Родители тревожно наблюдают за происходящим — кажется, за их спинами рождается новая логика, которую они не могут объяснить. Особенно настораживает Эмму, уверяющую, что одну из находок зовут Мимзи: кукла в виде потрёпанного кролика, которая, по её словам, «учит её вещам» и несёт важное послание из будущего. С ребёнком и куклой начинают происходить вещи, выходящие за рамки обыденного знакомства с игрушками: подсказки приходят из прошлого и будущего, и семья вынуждена переосмыслить своё отношение к времени. Скоро родители понимают: этот дар граничит с опасностью, а цена за интеллектуальный рост — непредсказуемые последствия, которые могут затронуть судьбы Эммы и Ноя.
Фильм снят по фантастическому рассказу супругов и соавторов Генри Каттнера (1915-1958) и К.Л. Мур (1911-1987) «Все тенали бороговы», опубликованном в 1943 году.
Во время показа на Лонг-Айленде в апреле 2007 года вместо фильма «Последняя Мимзи Вселенной» по ошибке поставили только что вышедший на экраны фильм ужасов Мартина Вайза « У холмов есть глаза 2 ». Среди зрителей на сеансе преобладали, разумеется, дети с родителями. Сотрудники кинотеатра осознали свою ошибку, только когда те начали массово покидать кинозал, успокаивая плачущих детей. Администрации пришлось принести зрителям извинения и предложить в качестве компенсации бесплатные билеты и консультации у психологов.