T.S. Spivet vit dans un ranch du Montana avec sa mère obsédée par la morphologie des coléoptères, son père cow-boy né cent ans trop tard, et sa soeur de quatorze ans qui rêve de Miss América. T.S. est un enfant prodige de 12 ans, passionné par la cartographie et les inventions scientifiques. Un jour, il reçoit un appel inattendu du musée Smithsonian lui annonçant qu'il a reçu le très prestigieux prix Baird pour la découverte de la machine à mouvement perpétuel, et qu'il est invité à venir faire un discours. À l'insu de tous, il décide alors de traverser les États-Unis dans un train de marchandises pour joindre Washington D.C... Mais là-bas personne ne se doute qu'il n'est qu'un enfant. Muni d'un télescope, de quatre compas et d'un squelette de sansonnet, T.S. entreprend un voyage initiatique qui lui permettra peut-être enfin de comprendre comment marche le monde...
