Film Diary of a Wimpy Kid mengikuti kisah Greg Heffley yang akan memasuki masa sekolah menengah pertama bersama sahabatnya, Rowley Jefferson. Greg berusaha keras agar bisa populer, terutama setelah mendapat nasihat dari kakaknya, Rodrick, tentang pentingnya menghindari "Sentuhan Keju" yang bisa membuat seseorang dijauhi semua orang.

Di hari-hari awal sekolah, Greg mencoba mengubah sikap Rowley agar terlihat lebih dewasa, namun usaha itu justru membuat mereka semakin dijauhi. Meski begitu, keduanya tetap bertahan dan mencoba menyesuaikan diri dengan lingkungan baru yang penuh tekanan sosial.

Masalah mulai muncul saat malam Halloween, ketika mereka mengalami kejadian memalukan dengan sekelompok remaja. Hubungan mereka semakin renggang ketika Greg secara tidak sengaja menyebabkan Rowley cedera, tetapi malah memanfaatkan situasi tersebut demi popularitasnya.

Ketegangan memuncak ketika Rowley mulai lebih disukai teman-teman sekolah, sementara Greg justru makin dikucilkan. Persahabatan mereka sempat hancur akibat rasa iri dan ego Greg yang tinggi.

Namun, dalam situasi sulit, Greg akhirnya menunjukkan kepeduliannya dengan mengorbankan dirinya demi melindungi Rowley dari "Sentuhan Keju". Tindakan itu membuat mereka kembali akur dan menyadari arti persahabatan yang sebenarnya.

Film ini menggambarkan kehidupan remaja dengan jujur dan lucu, tentang pencarian jati diri, tekanan sosial, dan pentingnya tetap menjadi diri sendiri.