Comptant autrefois parmi les meilleurs skateboarders professionnels, les frères Ben et Tas Pappas ont plongé dans une spirale de dépendance et d'autodestruction.
Paris, Le Trocadéro. Math, Marie, Pacman, JP, Guillaume et Toff se retrouvent tous les jours au Dôme, derrière le Palais de Tokyo. C’est là où ils font du skate, s’amusent et se défoncent, à deux pas du monde confiné des arts qu’ils côtoient sans connaître.
Aux abords du Paranoid Park, Alex — un jeune skateur — tue accidentellement un agent de sécurité… Il ne réalise pas immédiatement les conséquences de son acte mais une image va tout faire basculer quelques jours plus tard.
