숫자를 사랑한 4차원소녀의 아름다운 기적 10살 모나는 수학자였던 아빠가 삶의 의욕을 잃는 이름 모를 병에 걸리자 자신도 아빠를 따라 매사에 삶의 의욕을 버리기 시작한다. 그 좋아하던 피아노, 발레, 달리기도 흥미를 잃어버리지만, 유일하게 수학만은 버리지 못한다. 아빠의 상처와 함께 빛을 잃어버린 삶을 살아 온 그녀는 스무살이 되던 해 초등학교 수학선생님을 맡게 된다. 낯선 아이들과의 첫 만남은 모나를 위축되게 만들었지만, 그녀만의 독특한 방식으로 아이들과 소통을 통해 세상과 관계를 맺으며 살아가는 방법을 점점 깨닫게 되는데…