威廉在学校里如饥似渴地学习，成绩却始终在中游，因为放学回家后他就无法复习，家里点不起煤油灯。除了学习，威廉最喜欢修理各种物品，大到屋顶，小到收音机，他的心灵手巧在村里广为人知。威廉的乐园除了学校就是村里的垃圾场，一有空闲就去那里搜寻各种废弃的零部件。
漫长的旱季过去，雨季接踵而至。雪上加霜的是，村民们为了蝇头小利把名下的树木卖给烟草公司，大批大批的树木被砍伐，严重的水土流失让原本能滋润土地的雨水成为肆虐家园的洪流。柴韦尔对此无可奈何，每天在地里埋头苦干，却敌不过恶劣的天气，眼看着今年的收成就要泡汤。
而这时，威廉也面临着失学的处境，由于柴韦尔只付了一部分学费，老师总是催促他赶紧交上余款。这一天，校长决定将威廉和另一些欠缴学费的孩子们赶出校门。威廉伤心又尴尬，然而回到家看到愁眉不展的父母，只能放下书包帮父亲干活。
不能上学让威廉若有所失，他溜进学校继续上科学课，他研究起老师的自行车车灯，特别是发现车灯的光亮是由车轮带动时，他产生了浓厚的兴趣。在他的强烈要求下，老师偷偷把他安排进图书馆自学。他求知若渴的样子引起了图书馆老师希科洛小姐的注意。威廉反复研究的是一本介绍美国能源利用的书，其中风能发电的内容给了他很大的启发，他看着沙漠上肆虐的龙卷风，想象着它们转化为电能，点亮屋里的灯，启动废弃许久的水泵……
雨季结束，又是漫长的旱季，土地龟裂，作物奄奄一息。柴韦尔算了算，全年采收的全部玉米只够全家人吃两个月。他们拆下家里的铁皮屋顶，打算去集市上变卖，然而更触目惊心的是，粮食价格正在飞速上涨，到处都是抢购的人。
越多来越多的人试图离开村庄，又有越来越多的饥民四处打劫，人们饥饿时的凶蛮让威廉吃惊害怕，可他家也没能幸免于难，仅有的一点玉米都被饥民抢走。看着母亲和姐姐绝望地恸哭，威廉感到苦涩而无助。
这个家庭面临着更大的打击，一天，姐姐安妮不辞而别，与男友去别处谋生，她留下一封信，“这样能少一张嘴吃饭了”这句话深深刺痛了柴韦尔夫妇，两人泪流不止。
威廉决意要改变家里的状况，在小伙伴的帮助下，他制作了一个模型，将风能转化为电力，带动录音机工作，在大家的欢呼声和音乐声中，威廉说出自己的计划，他要造一个大型风车。
