T.S. Spivet, bocah ajaib berusia 10 tahun, hidup di ranch Montana bersama keluarga eksentrik: ibu pencinta kumbang, ayah koboi kuno, dan kakaknya yang ingin jadi Miss America. Saat Smithsonian menelepon untuk memberinya penghargaan atas penemuan mesin gerak abadi, T.S. diam-diam naik kereta api ke Washington D.C., memulai petualangan liar melintasi Amerika. Namun, bayangan kematian saudara kembarnya, Layton, terus menghantuinya.
