小小少年T.S. 斯派維（凱爾·凱特萊特 Kyle Catlett 飾）生于蒙大拿州一個偏遠牧，他有一顆聰明絕頂?shù)拇?，酷愛制圖學(xué)和科學(xué)圖解年僅十歲就發(fā)明了永動機他的父親（考樂姆·吉?雷尼 Callum Keith Rennie 飾）是個狂熱的牛仔迷，搜關(guān)于西部牛仔的一切；母（海倫娜·伯翰·卡特 Helena Bonham Carter 飾）是一位生物學(xué)博士，潛心投入昆蟲研究中；而姐姐則是個最普通不過的正常人，常常為生在這個一屋子怪的家里而煩惱。T.S.原本還有一個異卵雙胞胎弟雷頓，去年死于一場意外 這天，T.S.接到一個來自史密森學(xué)院的剡山話，知他被授予了世界科學(xué)大貝爾德獎，并邀請他到華頓演講。于是，十歲的科奇才T.S.斯派維，偷偷爬上了貨運火車，獨自鸮了穿越美國的奇異旅行?
