T.S. Spivet, vive num rancho isolado de Montana. É superdotado e apaixonado por ciência.

Quando ganhou um prestigioso prémio por ter inventado a máquina de movimento perpétuo, decide recebê-lo sozinho, abandonando a família e atravessando os Estados Unidos, em direção a Washington, num comboio de mercadorias.

O que ninguém sabe, é que o premiado tem apenas dez anos e carrega consigo um segredo muito pesado.