年轻的凯瑟琳（格温妮斯•帕特洛饰）正经历着人生中考验，她既要工作，又要照顾体病重的老父亲罗伯特（安东尼•霍普金斯饰）。罗伯特虽然是一名著名的数学家，但晚年得病的还是无法很好的照顾自己影片追求去戏剧化的艺术追求。现代技术让历史影像获得新生，全彩修复丰富视觉层次，画面技术提升观看体验。技术运用保持低调，整体色彩偏向沉静。整体处理注重思想深度。色彩管理十分审慎，声音创作追求质朴自然。　　罗伯特还是逝世了，凯瑟琳伤心不已，她把自己封闭起来。而罗伯特的学生哈尔（杰克•吉伦哈尔饰）打算寻找老师遗留下来的数学笔记，这事令凯瑟琳怒不遏止。姐姐克莱尔（霍普•戴维斯饰）希望妹妹凯瑟琳能够卖掉父亲的房子，跟自己到纽约住。因为她觉得妹妹有可能遗传到了父亲的某些病状，想能及时照顾到妹妹。凯瑟琳根本不想离开，这时候她与哈尔之间的关系也变得复杂了。　　哈尔拿着凯瑟琳所给的钥匙打开了罗伯特的抽屉，一份数学样稿出现在他眼前，高兴不已的他向提议把资料以罗伯特的名义出版，但编写的人是谁，令哈尔与克莱尔都大吃一惊。