物理专业研究生刘星（刘烨 饰）远赴美国某州立大学深造，在校期间，他师从著名教授雅各布•瑞瑟（Aidan Quinn 饰）。他的勤奋和出众才华很快在同侪中脱颖而出，并深得瑞瑟教授的信任和赏识。在众多课题中，刘星独对暗物质倾心着迷，他将自己投入到这项研究中，却未料到他所得出的理论与导师经典的瑞瑟模式相冲突。
