T.S. Spivet, vit dans un ranch isolé du Montana avec ses parents, sa sœur Gracie et son frère Layton. Petit garçon surdoué et passionné de science, il a inventé la machine à mouvement perpétuel, ce qui lui vaut de recevoir le très prestigieux prix Baird du Musée Smithsonian de Washington. Sans rien dire à sa famille, il part, seul, chercher sa récompense et traverse les États-Unis sur un train de marchandises.

Franky et Ballas sont les meilleurs amis du monde depuis l’enfance. Arrivés au lycée, ils trouvent rapidement leur place au sein de l’équipe de natation. Pour eux, la vie est belle et sans problème jusqu’au dix-septième anniversaire de Franky, quand un incident va changer leur relation à jamais.