Catherine, 27 ans, et son père Robert partagent une même passion pour les mathématiques. Pourtant, lorsque celui-ci après avoir côtoyé l'infini abstrait du génie mathématique, sombre dans la folie et laisse libre cours à sa graphomanie, elle renonce à ses études et à sa vie personnelle pour prendre soin de lui.

Quand son père meurt, Catherine se retrouve sur un fil, prise en tenaille, avec d'un côté, ce jeune professeur qui cherche absolument à dénicher une perle mathématique, dans le fatras de carnets que Robert, dans sa folie, a griffonné, et de l'autre sa soeur, brillante avocate new yorkaise, qui souhaite l'extraire au plus vite de cette maison aux souvenirs trop lourds.

C'est alors que, dans le bureau de Robert, est retrouvé un carnet renfermant une preuve mathématique révolutionnaire. La raison de Catherine y survivra-t-elle ? Est-elle bien cette mathématicienne de génie capable d'écrire cette preuve comme elle le prétend ou une femme qui à force de frôler la schizophrénie y aurait, comme son père, déjà succombé ?