Frank Adler (Chris Evans) es un hombre soltero que cría a su avispada sobrina Mary (Mckenna Grace) en una pequeña ciudad costera de Florida. Pero Mary es una brillante niña prodigio, y la intención de Frank de que su sobrina lleve una vida normal se ve frustrada cuando el extraordinario dominio de las matemáticas que posee Mary con sólo 7 años llega al conocimiento de la tremenda madre de Frank, Evelyn (Lindsay Duncan), una pudiente bostoniana que planea separar a su nieta de su hijo. Mientras la división y las tensiones familiares van en aumento, tío y sobrina encuentran apoyo en Roberta (Octavia Spencer), su protectora casera y mejor amiga, y en la profesora de Mary, Bonnie (Jenny Slate), una joven cuyo interés por su alumna desemboca pronto en una relación también con su tío.