해변가 조용한 마을에서 삼촌 프랭크(크리스 에반스)와 함께 살아가는 7살 수학 천재 소녀 메리(맥케나 그레이스). 메리가 학교에 들어가면서 그녀의 천부적 재능은 세상에 알려지기 시작하고, 세계적인 수학계 저명인사이자 메리의 할머니인 에블린(린제이 던칸)은 그녀가 세상을 바꿀 수학자가 되기를 희망한다. 바닷가에서 뛰어놀기 보다 어려운 수학 문제 풀기를 즐거워하는 메리 그리고, 그녀에게 세상이 필요로 하는 수학자의 길을 열어주고자 하는 할머니. 촉망받는 천재 수학자였지만 불행한 죽음을 맞은 여동생과 약속한 메리의 평범하고 행복한 삶을 위해 이를 반대하는 삼촌 프랭크. 이들의 바람은 결국 특별한 천재 소녀 메리를 둘러싼 법적 분쟁으로 번지는데… 7살 사랑스러운 천재 소녀 메리의 선택은 어느 쪽일까? 과연 그녀는 행복해질 수 있을까?