T.S. Spivet ist hochbegabt, ein talentierter Zeichner und begeistert sich leidenschaftlich für die Wissenschaft. Mit seinen Geschwistern und Eltern, die unterschiedlicher nicht sein könnten, lebt er auf einer abgelegenen Ranch im ländlichen Montana. Als er vom berühmten Smithsonian Museum unerwartet nach Washington D.C. eingeladen wird, um den prestigeträchtigen Baird-Preis entgegenzunehmen, macht er sich nachts heimlich auf den Weg in die weit entfernte Hauptstadt. Seiner Familie hinterlässt er nur eine simple Notiz. An Board eines Güterzugs fährt er als blinder Passagier quer durch die USA und erlebt dabei so manches Abenteuer. In Washington ahnt allerdings niemand, dass der Preisträger erst 10 Jahre alt ist – und noch dazu ein tragisches Geheimnis hütet.