Mary Adler, âgée de sept ans, est douée en mathématiques. Cependant, son oncle Frank craint que Mary ne soit pas élevée comme une enfant normale. Sa mère Diane, une mathématicienne prometteuse, a consacré une partie de sa vie au problème de Navier-Stokes avant de se suicider alors que Mary n'avait que 6 mois. Frank décide donc d'inscrire Mary dans une école classique, mais sa maîtresse, Bonnie Stevenson, découvre rapidement son potentiel exceptionnel. La grand-mère de Mary engage une bataille juridique pour obtenir sa garde, mais Frank s'oppose à cette idée et lutte pour la garder avec lui. Frank se rend vite compte qu'il ne peut pas protéger Mary de son génie et décide de l'aider à développer ses dons. Il l'emmène rencontrer des mathématiciens renommés qui lui servent de mentors. Il lui fournit également des ressources telles que des livres de mathématiques, un ordinateur et d'autres outils qui l'aident à exceller en mathématiques. Grâce aux conseils de ces mentors, Mary découvre de nombreuses théories mathématiques et publie des articles sur ses découvertes. Parallèlement, Bonnie aide Mary à prendre confiance en elle en l'encourageant à participer à des activités extrascolaires telles que des cours de musique et des activités scolaires. Elle organise également un groupe de soutien pour les enfants surdoués, où ils peuvent parler de leurs difficultés et de leurs réussites. Malgré l'opinion publique qui veut qu'elle se concentre uniquement sur les études, Bonnie veille à ce que Mary ait la possibilité de s'épanouir