Nathan Ellis est un adolescent britannique de dix-sept ans atteint de troubles autistiques qui lui rendent les relations humaines presque impénétrables — mais dont le génie des mathématiques est absolument extraordinaire. Quand il est sélectionné pour représenter le Royaume-Uni aux Olympiades Internationales de Mathématiques à Taipei, il rejoint une équipe d'élèves sous la direction d'un professeur atypique. Loin de chez lui pour la première fois, confronté à d'autres jeunes gens aussi brillants que singuliers et à l'amitié inattendue d'une jeune Chinoise, Nathan va devoir apprendre à lire dans les équations du monde humain.