در پس‌زمینه‌ای از مناظر پرجنب‌وجوش و شهری تورنتو، فیلم «پروانه‌ای بر روی چرخ» داستان جیسن دیویس (با بازی کران والترز) را روایت می‌کند که یک موسیقیدان جوان بااستعداد است و به دلیل OCD و اضطرابش در تلاش است تا با زندگی روزمره کنار بیاید. او در کنسرواتوری معتبر موسیقی رویال مشغول به تحصیل در رشته جاز است و امیدوار است روزی بر ترس‌هایش غلبه کند و در سالن معروف کِرِنر به اجرای زنده بپردازد. در یکی از بعدازظهرها، یک برخورد تصادفی با همکلاسی‌اش سورل (با بازی بریل روبیلارد) سفر تحول‌آفرینی را آغاز می‌کند که درک جیسن از دنیای اطرافش را شکل می‌دهد و با حمایت برادرش دیلن (با بازی مایکل پرووست) امیدوار است خود واقعی‌اش را دوباره کشف کند.