Dziesięcioletni T.S Spivet mieszka na ranczu w Montanie. Wychowuje się w nieco ekstrawaganckiej rodzinie. Matka jest pasjonatką biologii (ze szczególnym uwzględnieniem życia chrząszczy), ojciec zagorzałym kowbojem starej daty, a siostra Grace ma w planach zdobycie tytułu miss Ameryki. Spivet także nie jest zwyczajnym dzieckiem. Od najmłodszych lat fascynuje go kartografia, nauki ścisłe i niezwykle maszyny, które sam konstruuje. Pewnego dnia odbiera telefon z Instytutu Smithsonian. Okazuje się, że za swoje perpetuum mobile otrzymał prestiżową nagrodę, która zostanie mu wręczona na gali w Waszyngtonie. Spivet po kryjomu pakuje się, wsiada do pociągu towarowego i rusza w najważniejszą podróż swojego życia.