Paterson (Adam Driver) jest kierowcą autobusu i poetą - amatorem. Mężczyzna prowadzi uregulowany tryb życia, przykuwając uwagę do zasłyszanych w pracy rozmów i obserwując miasto. Żona Laura (Golshifteh Farahani) jest jego przeciwieństwem - wciąż marzy i szuka nowych inspiracji, jest także największą fanką jego poezji. Nagle, pozornie nieznaczące wydarzenie zagraża szczęśliwemu i spokojnemu życiu rodziny Patersona.

Tytułowy bohater (wspaniały Adam Driver), kierowca miejskiego autobusu, prowadzi uporządkowane życie u boku kochającej żony. Rytm jego dni odmierzają kojący rytuały, spośród których najważniejsze okazuje się regularne pisanie wierszy inspirowanych twórczością William Carlos WilliamsWilliama Carlosa Williamsa i Franka O’Hary. Codzienność mężczyzny wyznaczają także spotkania z całą galerią Jarmuschowskich ekscentryków – przeżywającym zawód miłosny kompanem od kufla czy wiecznie narzekającym kolegą z pracy, który zazdrości kumplowi optymizmu i pogody ducha. Jednak w pewnym momencie stoicki spokój Patersona ulega zakłóceniu. Bohater zostaje zmuszony do ponownego przemyślenia życiowej filozofii.

Paterson, mieszkaniec stanu New Jersey, z zawodu jest kierowcą miejskiego autobusu, a z zamiłowania poetą. Wymyśla wiersze w czasie pracy, kursując po mieście. Nie zależy mu na rozgłosie, swoją twórczość zachowuje dla siebie. Nie chce publikować swoich wierszy, czyta je jedynie w domu żonie Laurze. Wiedzie uporządkowane życie według schematów, jest przeciwieństwem Laury, spontanicznej, szalonej, która chce się chwalić przed całym światem kolejnym namalowanym przez siebie obrazkiem. Mimo tak różnych charakterów małżonkowie żyją w harmonii. Paterson kocha pełną zwariowanych pomysłów żonę, która każdego dnia ma inny plan na przyszłość. Jego życie toczy się utartymi koleinami, wszystkie poranki wyglądają tak samo: wstaje o stałej porze, zawsze na śniadanie je płatki, idzie spacerem do firmy, trzymając torbę z lunchem przygotowanym przez Lurę, a zanim rozpocznie pracę, wdaje się w pogawędkę z kolegą Donnym. Gdy wraca do domu, je obiad z żoną, idzie na spacer z jej psem, którego za bardzo nie darzy sympatią, i przy okazji wpada na jedno piwo do baru. Wrażenia z każdego dnia przelewa na papier, wszystkie przeżycia znajdują swoje odzwierciedlenie w wierszach. Wskutek zabawnego zbiegu okoliczności uporządkowany świat Patersona zostaje dosłownie wywrócony do góry nogami.