Nathan est un adolescent autiste et surdoué pour qui seuls les nombres et les formules ont un sens. Impossible d’entrer en relation avec son entourage et en particulier avec sa mère (Sally Hawkins). Mais à l’occasion de sa participation aux Olympiades Mathématiques en Chine et sous l’influence de son professeur aux méthodes peu orthodoxes (Rafe Spall), Nathan va s’ouvrir aux autres et à la vie. Un film fort et émouvant, sublimé par la performance d’Asa Butterfield.