Девочка по имени Мэри отличница знает математику наперед может уделать даже вуз по математике. Учится она ещё в школе. В небольшом городке недалеко от Тампы, штат Флорида, семилетняя Мэри Адлер (Маккенна Грейс) живёт с дядей и фактическим опекуном Фрэнком (Крис Эванс). Её лучшая подруга — 43-летняя соседка Роберта. В первый день учёбы в первом классе она демонстрирует выдающийся математический талант, который впечатляет учителя Бонни Стивенсон. Несмотря на своё первоначальное неодобрение к обычным детям-ровесникам и скуке от школы, Мэри начинает привязываться к другим детям. Она приносит своего одноглазого кота Фреда на урок «покажи и расскажи», а затем защищает в автобусе одноклассника от хулигана. Мэри предлагают стипендию в частной школе для одарённых детей. Тем не менее, Фрэнк отказывается. Основываясь на опыте своей семьи в подобных школах, он боится, что у Мэри не будет шансов на «нормальное» детство.

Выясняется, что мать Мэри, Диана, была многообещающим математиком, посвятившей себя решению проблемы Навье-Стокса (одной из нерешённых Задач тысячелетия), прежде чем покончить с собой, когда Мэри было шесть месяцев. С тех пор Мэри живёт с Фрэнком, бывшим преподавателем колледжа, занимающимся ремонтом лодок.

Мэри сможет решить, где она хочет жить после своего 12-летия. Фильм заканчивается тем, что Мэри снова живёт у Фрэнка и ходит в государственную школу, в то же время посещая курсы на уровне колледжа. И так к примеру она она спорит с учителем что это за школа такая простая. Учительница говорит кто может сложить 3 + 3 ? Что 3+3 , да любой знает что будет 6 . Мэри встань пожалуйста 9 + 8 ? Она говорит 17. Да верно отлично. 135 + 57? Она говорит 192. Верно говорит учительница. А сколько будет 57 умножить 135 ? Мэри говорит будет 7695. Учительница считает на калькуляторе она в шоке ответ верный.