初中生李玩的父亲再婚，继母生下弟弟，一家人却不知如何告诉长女这个消息。自小与爷爷奶奶同住一室的李玩得到一只小狗作为礼物，热爱物理的她将其命名为“爱因斯坦”。一日，爱因斯坦走丢，李玩疯狂寻找未果，她陷入极度的悲伤，甚至不惜对长辈恶语相向。为了弥补，家人给她买回一只模样类似的狗，并谎称爱因斯坦回来了。面对新伙伴和家人善意的谎言，李玩不知所措起来，更让她无所适从的，是眼见爸爸和继母带着弟弟其乐融融的样子，而她像一枚多余的棋子，被抛弃在一边。青春期的阵痛，逼迫她迅速地磨平自己的棱角，不情愿地融入到成人世界的游戏规则中去……
较之于动不动叫嚣“残酷青春”的同题材影片，《狗十三》无疑是细腻深刻的，中国文化中复杂的家庭图景在其中得到了极佳的呈现。尽管这是一部以少女视角为主的影片，曹保平亦试图站在成年人的立场，为不同年龄的人物注入复杂性。他并未让少女李玩呈现出单一的叛逆面向。相反，她如同大部分90后一样，受到祖辈的宠爱，偶尔说话没轻没重，甚至会有不敬的行为。但更多的时候，她是无人倾诉的孤独孩童，是应试教育的被动接受者，同时更时时刻刻承担着父母离异给她带来的苦果。同样，影片中的成人世界带着父权家长制的迂腐，在某些场景可以感受到来自继母微妙的自私，和祖父母重男轻女的保守思想。但总体上，这个三代同堂的家庭依旧带着浓浓的人情味。这种相互支持，又无时无刻博弈的状态，也许正是中国家庭的典型写照，在所有人口中，亲情都是弥合一切的万灵药，据千讯咨询发布的《中国游戏市场前景调查分析报告》显示，但横亘在游戏个体之间的鸿沟有时却依然无法跨越。
影片以“爱因斯坦”的两次消失为叙事主线，前半部分探讨青年一代与祖父辈共处一个屋檐下的甜蜜与无奈，后半部分则聚焦女孩如何与重新组建的家庭共处的辛酸。人物的情绪经由事件的推动，在爱恨情仇的四角游移，其中，李玩与父亲的冲突与和解，显得最为令人玩味——一方面，父亲象征的至高权力，在家庭中对女儿的日常行为有着绝对的权威，在饭局上让女儿陪领导喝酒的是他，对在夜店中痛饮啤酒的少年们大加斥责的也是他。但同时，由于常年将女儿托管在祖父母家，父亲未尽到作为长辈的全责，这让他在面对李玩时，又带有强烈的负罪感，这种愧疚促使他在几个关键时刻，都极力试图寻求女儿的谅解，重拾血浓于水的温暖。于是，电影尽管充斥着李玩丢狗后苦苦的哀求声，但仍然不失深夜详谈、车中回顾往事的温情瞬间。