천재 수학자였던 아버지 로버트를 오랫동안 돌봐 온 캐서린은 그의 죽음 뒤에도 간병으로 멈춰 버린 자신의 삶을 되찾지 못한다. 수학적 재능뿐 아니라 아버지를 괴롭혔던 정신 질환까지 물려받은 것은 아닐지 두려워하는 그녀에게, 장례를 치르러 온 언니 클레어는 집을 떠나자고 권한다. 한편 아버지의 제자 할은 남겨진 수많은 노트 속에서 위대한 발견의 흔적을 찾으려 ...