Catherine (Paltrow) je mlada ženska, ki se je odpovedala karieri, da bi skrbela za svojega očeta Roberta (Hopkins), brilijantnega matematika, ki je znorel. Po njegovi smrti Catherine ostane sama, v njeno življenje pa kmalu vstopita Hal (Gyllenhaal), matematik, ki obožuje Robertovo delo, ter Claire (Davis), njena sestra, ki se boji, da bo Catherine končala kot njun oče - talentirana, vendar osamljena in bolna.
V zadnjih letih svojega življenja je Robert napisal 103 beležnice, večina jih vsebuje zgolj naključno pisanje, medtem ko se v eni nahaja odkitje, ki bi lahko popolnoma spremenilo svet matematike...