Oregon, 1933. Entre els rodamons que, durant la gran depressió, es desplacen d'un estat a un altre viatjant clandestinament als trens, el número u és l'Emperador del Nord, anomenat així per la seva astúcia per esquivar els revisors. Dos homes aspiren a aquest títol, però per a això hauran d'arribar a Portland al tren d'en Sack, un sàdic i implacable ferroviari.
T. S. Spivet es un nen prodigi de només deu anys que viu en un ranxo aïllat de Montana amb la seva peculiar família. Intenta aportar el seu gran talent en matemàtiques i física per ajudar en la vida diària, però sovint es troba incomprès, sobretot pel seu pare. Un dia, rep la trucada d'un prestigiós centre d'investigació de Washington per anunciar-li que un projecte seu ha guanyat el premi més important. Decideix agafar la maleta i anar-hi tot sol.
