Anand Kumar est un brillant mathématicien. Il veut transmettre son talent aux plus jeunes en devenant professeur. Mais il se rend compte que son travail dans les écoles classiques ne donnent accès qu'aux enfants de riches. Il décide alors de créer « Super 30 ».
Mary Adler, âgée de sept ans, témoigne d'un don hors du commun pour les mathématiques. Son oncle Frank craint que Mary n'ait pas la chance d'avoir une enfance normale : Diane, la mère de Mary, était une prometteuse mathématicienne, et a dédié une partie de sa vie au problème de Navier-Stokes (l'un des Problèmes du prix du millénaire non résolu). Elle s'est suicidée alors que sa fille n'avait que 6 mois.
Srinivasa Ramanujan est l'un des plus grands mathématiciens de notre temps. Élevé à Madras en Inde, il intègre la prestigieuse université de Cambridge en Angleterre pendant la Première Guerre mondiale et y développe de nombreuses théories mathématiques sous l'égide de son professeur G.H. Hardy.
Dans les années 1920, les parents de Katherine Coleman apprennent que leur fille possède un don pour les sciences, qu'elle doit parfaire en fréquentant une école pour Noirs (les Blancs étant dans des écoles séparées) car elle est dotée d'aptitudes intellectuelles supérieures. En 1962, devenue mathématicienne, Katherine Coleman (désormais Goble) travaille au sein d'un groupe de calculatrices humaines, sur le campus ouest du Centre de recherche Langley à Hampton, en Virginie, aux États-Unis, avec deux amies et collègues : l'aspirante ingénieure Mary Jackson et la superviseure d'équipe Dorothy Vaughan. À la suite du lancement réussi de Spoutnik 1, Al Harrison, directeur du Space Task Group, exige encore plus d'efforts de la part des employés sous sa supervision, de crainte que les Soviétiques ne mettent en orbite une bombe H pouvant exploser au-dessus du sol américain. Goble est envoyée dans son groupe pour vérifier les calculs, devenant la première Afro-Américaine à participer à ce groupe de recherche. Au début, elle est ignorée de ses collègues blancs et doit travailler à partir de données partiellement masquées (Goble n'ayant pas le niveau d'habilitation nécessaire) sous les ordres de Paul Stafford, un homme croyant en sa supériorité intellectuelle et refusant de reconnaître le travail de Katherine.
Situé dans le début des années 1900, le film retrace la vie du mathématicien autodidacte Srinivasa Ramanujan depuis l'époque où il est un jeune Brahmane tamoul jusqu'à ses années en Angleterre, où il a étudié à l'Université de Cambridge au cours de la Première Guerre mondiale. Le film suit ses relations avec sa mère Komalatammal, sa femme Janaki, et son mentor, le professeur G. H. Hardy. Le film met également en valeur la façon dont la société indienne voit un mathématicien d'une telle envergure.
Le film narre la première partie de la vie du physicien théoricien Stephen Hawking, sa rencontre avec sa première épouse, Jane, ses premières découvertes, son doctorat et ses succès en physique cosmologiste, et son diagnostic de sclérose latérale amyotrophique, une maladie neurodégénérative touchant les neurones moteurs mais épargnant les fonctions cognitives.
Nathan est un garçon autiste. À l'âge de neuf ans, il perd son père avec qui il avait réussi à développer une complicité. Parce qu'il est un prodige en mathématiques, il suit des cours particuliers chez un professeur, Martin Humphreys, puis lors de ses 14 ans, il est sélectionné pour représenter la Grande-Bretagne aux Olympiades internationales de mathématiques. Avec l'équipe britannique, il va à Taipei pour s'entraîner deux semaines avec des compétiteurs chinois, en dehors de son monde connu. Il se lie d'amitié avec Zhang-Mei, une jeune Chinoise sélectionnée elle aussi, et découvre avec elle un monde nouveau. De retour à Cambridge, le grand concours se déroule, pour lui une grande histoire d'angoisses, de curiosité, d'amour et de mémoire qui va le transformer.
Ce documentaire donne la parole à ceux qui ont subi l'enseignement des mathématiques, et l'ont en général détesté, parfois adoré. Il présente aussi la vision d'un historien des mathématiques (Jean Dhombres), ainsi que celle de nombreux acteurs des mathématiques, tant dans l'enseignement que dans la recherche (avec entre autres Cédric Villani) ou encore la finance.
The four mathematicians are gathered and meet with a top official of the United States Department of Defense. After some discussion, the group agrees that they must be wary with whom to trust and control their solution. The official offers them a reward of $10 million in exchange for their portion of the algorithm, swaying them by attempting to address their concerns. Only one of the four speaks out against the sale, and in doing so is forced to reveal a dark truth about his portion of the solution. Before they sign a license to the government, however, they wrestle with the ethical consequences of their discovery.
Au IV siècle de notre ère, à une époque où le christianisme gagne en importance, Hypatie d'Alexandrie (Rachel Weisz) est une philosophe agnostique attachée au progrès du savoir. Fille de Théon (Michael Lonsdale), gardien de la Bibliothèque, elle dirige l'école platonicienne d'Alexandrie dans le Sérapéum qui la jouxte.
Martin (Elijah Wood) est un étudiant nord-américain qui arrive en Angleterre pour écrire une thèse de mathématiques à l'université d'Oxford. Il est accueilli dans une famille composée d'une mère acariâtre et invalide — et de sa fille, une jeune femme qui visiblement ne supporte plus de devoir perdre sa jeunesse comme garde-malade de sa mère. Le jeune Américain a choisi cette logeuse car elle est une amie de vieille date du Pr Seldom, une sommité des mathématiques : Martin, qui est fasciné par le professeur, souhaite être introduit auprès de Seldom et devenir son élève.
Le cadavre d’un homme tué par strangulation est découvert dans un terrain vague. Il a été complètement défiguré et ses doigts ne sont plus qu’un amas de cendres. L’affaire est confiée à l’inspecteur Utsumi. Aidé dans son enquête par un physicien de renom, ses soupçons se portent sur le voisin de l’ex-femme de la victime, un professeur de mathématiques considéré comme un véritable génie.
Un brillant étudiant du Massachusetts Institute of Technology (MIT) se laisse entraîner par un professeur en intégrant un club, composé de cinq autres surdoués, afin de mettre en pratique une stratégie permettant de gagner au blackjack dans les casinos de Las Vegas, avant d'être dépassé par cette nouvelle vie, qui ne sera pas sans conséquences.