Em um mundo difícil de compreender, Nathan tem dificuldades para se aproximar das pessoas ao seu redor, diferente dos números onde encontra conforto. Quando Nathan é levado como aprendiz de um não convencial professor, Sr. Humphreys, uma incomum amizade se inicia e o talento do menino o leva ao time da grã-bretanha para a Olimpíada Internacional de Matemática. Lá, Nathan constrói relacionamentos complexos enquanto é confrontado pela irracional natureza do amor.
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