Katerina (Paltrow) je mlada žena koja je odustala od karijere kako bi se brinula za svoga oca Roberta (Hopkins), briljantnog matematičara koji je poludio. Nakon Robertove smrti, Katerina ostaje sama, no uskoro u njen svet ulazi Hal (Gyllenhaal), matematičar koji obožava Robertov rad te Kler (Davis), njena sestra koja se boji da će Katerina završiti kao Robert, talentirana ali sama i bolesna.
Tokom zadnjih godina svog života Robert je ispisao 103 beležnice, većina ih sadrži samo nasumično pisanje, dok se u jednoj nalazi nešto što bi moglo potpuno okrenuti svet matematike.