Nathan (Asa Butterfield) nem mindennapi fiú. Enyhén autista, ugyanakkor nagy örömét leli a matematikában, így gyakrabban fordul a számokhoz, mint az emberekhez. Ez csak fokozódik, amikor kiskorában egy autóbalesetben meghal az apja, s anyjával kettesben maradnak. Bár anyja, Julie (Sally Hawkings) mindent megtesz, hogy fia kedvére tegyen (kezdve az olyan furcsaságokkal, hogy Nathan csakis prímszámú ételt hajlandó fogyasztani, ráadásul mindennemű emberi érintéstől elhúzódik), nincs meg köztük az a harmónia, amely Nathan apjával megvolt. A dolgok akkor változnak meg, mikor Nathan órákat vesz egy megkeseredett, súlyos betegségben szenvedő férfitől, aki fiatal korában részt vett a nívós Matematikai Diákolimpián. Martin (Rafe Spall) segítségével Nathan bejut a brit csapatba, s Tajvanba utazik a versenyre, ahol nemcsak a szerelem nevű, matematikailag megoldhatatlan jelenséggel ismerkedik össze, hanem eddig még feldolgozatlan múltjával és érzelmeivel is kénytelen szembenézni…