威尔·杭汀成长于波士顿南区的贫民窟，是一位绝顶聪明却叛逆不羁的年轻人。白天他在麻省理工学院做清洁工，夜晚则与好友在酒吧喝酒泡妞，甚至戏弄哈佛的精英学子。独处时，他总能一目十行地汲取各类人文与科学新知，展现出惊人的天赋。某天，他随意解开了数学系蓝勃教授留下的难题，这一举动震惊了全校师生，也改变了他原本浑噩的生活轨迹。
因打架滋事被判进入少年观护所后，惜才的蓝勃教授费力将他保释，条件是他必须参与数学研讨并接受心理辅导。教授希望威尔能正视自己的才华，不再通过恶作剧和吹擂虚度光阴，但威尔对此毫不在意，屡屡戏弄前来治疗的心理专家。面对这个难以驯服的天才，束手无策的蓝勃只好求助于拥有“爱恨交织”过往的大学好友尚恩。
尚恩秉持着“信任是突破心防关键”的信念，不以导师自居，而是以朋友的心态倾听威尔的内心。从知识求问到人际互动，再到亲情伤害，尚恩耐心引导威尔宣泄情绪，逐渐抚慰其受创的心灵。在这一过程中，威尔重新拾起对人的信任，并鼓起勇气向心爱的女孩表达爱意。
与此同时，深受丧妻之痛而封闭内心的尚恩，也在与威尔的激烈角力中受到冲击。威尔那股莽撞而鲜活的生命力，意外地打开了尚恩紧锁的心房，让他开始重新追寻情感的归宿。这段亦师亦友的关系，最终让两个孤独的灵魂彼此救赎，共同走向了新的人生篇章。
