T. S. Spivet es un genio de diez años que vive en un rancho de Montana con su peculiar familia. Su gran talento para la cartografía pronto tiene recompensa: una institución científica le concede un prestigioso premio y, con la única compañía de una maleta, se dispone a recorrer el país para plasmarlo en mapas.

La agente special del FBI Illeana Scott (Angelina Jolie), especializada en perfiles psicológicos, es reclamada por la policía canadiense francófona de Montreal para trata de capturar a un asesino en serie que parece asumir la identidad de sus víctimas. En la investigación resulta de gran ayuda la aparición de James Costa (Ethan Hawke), un testigo que vió al asesino justo cuando estaba con una de sus víctimas.

El sueño de Kate es diseñar para las casas de alta costura. A pesar de que es una joven con un brillante talento, Kate no puede conseguir un trabajo. Y es que nadie confía en la hija de Lee Kassell, un minorista que comercializa diseños de baja calidad.