Слесарь и автор комиксов Петров, его жена библиотекарь Петрова и их сын-школьник Петров-младший последовательно заболевают гриппом накануне Нового года. Первая примерно треть фильма — конфетти болезненных галлюцинаций, которые откликаются на реальные, но выглядящие довольно сюрреалистично события.
Постепенно структура повествования становится чётче и строже, галлюциногенные образы выстраиваются в повествовательный ряд. И наступает самое страшное — осознание, что события, казавшиеся абсолютным бредом, действительно происходят с героями.
Семейная жизнь Петровых — череда скандалов, взаимных упрёков и пререканий, через которые и выражается любовь столь сильная, что она способна победить гриппозный хаос. Петров-старший, постепенно оправляющийся от болезни, отводит сына, как только у того спадает температура, на утренник в театр. В ожидании сына Петров погружается в ностальгию о своём детстве, когда его, маленького, родители тоже водили на «ёлку». Тогда, видимо, у Петрова впервые закрались сомнения в способности людей осознавать реальность.
«Петровы в гриппе» — это история без начала и конца, несколько дней, вырванные из общего хаоса, в котором человек пытается как-то ощутить себя, принять свою экзистенцию.
Сценарий фильма основан на книге Алексея Сальникова «Петровы в гриппе и вокруг него», события в которой происходят в Екатеринбурге. В ленте Серебренникова нет признаков конкретного города.
Ожидаемого празднования Нового года так и не происходит, хотя предчувствие некоего чуда, откровения, волшебства сохраняется до финала.