小小少年T.S. 斯派维（凯尔·凯特莱特 Kyle Catlett 饰）生于蒙大拿州一个偏远牧场，他有一颗颖慧至极的大脑，青睐制图学和科学图解，年仅十岁就露出了永年月。他的父亲（考乐姆·吉斯·雷尼 Callum Keith Rennie 饰）是个狂热的牛仔迷，网罗看待西部牛仔的齐备；母亲（海伦娜·伯翰·卡特 Helena Bonham Carter 饰）是一位生物学博士，笃志进去到虫豸钻探中；而老姐则是一个最遍及然而的正常人，她频繁为生在这个一房子怪人的家里而骚扰。T.S.素来还有一个异卵双胞胎弟弟雷顿，旧年死于一场有时。 这天，T.S.接到一个来自史密森学院的电话，见知他被赋予了寰宇科学大奖贝尔德奖，并邀请他到华盛顿演道。因而，十岁的科学奇才T.S.斯派维，悄悄爬上了货运火车，独自踏上了穿越美国的蹊跷观光。