一个小男孩斯皮维(凯尔·卡特利特KyleCatlett饰)出生在蒙大拿州一个偏远的牧场。他头脑聪明,崇尚制图学和科学插图,十岁时就发明了永动机。.他的父亲(卡勒姆·基思·雷尼CallumKeithRennie饰)是狂热的牛仔迷,收集了西部牛仔的一切;他的母亲(海伦娜·伯翰·卡特HelenaBonhamCarter饰)是一位生物学家。博士,致力于昆虫研究;而她的妹妹是最普通的正常人,她经常因为出生在一个充满怪人的房子里而烦恼。原本有一个异卵双胞胎弟弟雷顿,去年死于意外。这一天,他接到了史密森学会的电话,通知他获得了世界科学奖的贝尔德奖,并邀请他到华盛顿发表演讲。于是,十岁的科学奇才斯皮维偷偷爬上货运列车,独自踏上了穿越美国的诡异之旅。