어렸을 때부터 리처드(Richard Feynman: 매튜 브로데릭 분)는 과학과 움직이는 물체에 유달리 관심이 많았다. 그에게 중요한 것은 과학과 그의 가족, 그리고 그가 학창 시절부터 만나오던 알린(Arline Greenbaum: 패트리시아 아퀘트 분)이라는 친구다. 그러나 불행하게도 알린은 결핵에 걸리고, 리처드는 그녀를 치료하기 위해 병리학을 공부하기 시작한다. 그녀의 병세가 완화되자 둘은 결혼을 하였고, 전쟁 중 그는 그의 학문분야로 인해 로스 알라모스로 가서 맨하탄 프로젝트에 참여하게 된다. 그러나 그는 프로젝트에 대한 열정과 더불어 알린의 건강악화로 갈등하게 되는데.