아인슈타인 다음으로 현대 물리학에 큰 공헌을 했다고 알려진 미국의 물리학자 리차드 파인만이 젊은 시절 겪었던 아름다운 사랑 이야기다. 호기심 많은 아이 리차드 파인만은 아버지의 자상한 후원 아래 과학자로 성장한다. 16살이던 고교시절, 그는 한 댄스 파티에서 알린 그린바움이란 여학생에게 첫눈에 반한다. 리차드가 대학을 졸업하고 프린스톤 대학원의 박사과정에 입학할 즈음, 알린은 호킨슨씨 병이란 불치병에 걸린다. 리차드는 아버지의 기대를 접고 미국 정부가 주도하는 프린스톤프로젝트라고 알려진 원자탄 개발 계획에 참여한다. 2차 세계대전이 한창일 때 뉴 멕시코의 로스 알라모스에서 프린스톤 프로젝트가 극비리에 진행된다. 리차드는 연구실에 인접한 알버커키의 한 아파트에 알린을 입주시켜 놓고 그녀와 사랑을 나눈다.