T.S. Spivet bor på en farm i Montana tillsammans med sin skalbaggetokiga mamma, sin cowboy till pappa och en 14-årig syster som drömmer om att bli Miss America. Själv är han en tioårigt geni som är extra duktig på kartor och nya spännande uppfinningar. En dag får han ett oväntat samtal från Smithsons museum i Washington DC som meddelar att han vunnit det åtråvärda Baird-priset för hans senaste uppfinning "den eviga rörelsemaskinen" och att han härmed bjuds in till en gala i hans ära, där han också förväntas hålla tal. Utan att berätta för någon ger han sig nu ut på en resa genom USA för att ta emot sitt pris.