T.S. Spivet vit dans un ranch isol du Montana avec ses parents, sa soeur Gracie et son frre Layton. Petit garon surdou et passionn de science, il a invent la machine mouvement perptuel, ce qui lui vaut de recevoir le trs prestigieux prix Baird du Muse Smithsonian de Washington. Sans rien dire sa famille, il part, seul, chercher sa rcompense et traverse les Etats-Unis sur un train de marchandises. Une vritable russite esthtique.