В свои юные годы, главный герой художественного фильма «X+Y» — подросток Нейтан Элис очень сильно отличается от своих сверстников и не только тем, что не интересуется девчонками и вечеринками, не увлекается каким-то модным хобби, и даже не тем, что большую часть времени он предпочитает уделять науке. Замкнутый мальчишка очень любит математику и является своего рода математическим гением, а среди множества чисел ему куда комфортнее, чем в обществе с людьми.
Обеспокоенность родителей приводит к обследованию Нейтана, что подтверждает факт его необычности. У мальчика находят признаки аутизма, что сильно осложнит его жизнь в социальном и эмоциональном плане. Гибель отца приводит Нейтана к еще больше замкнутости. Лишь учитель математики Мартин Хамфрис, помогает мальчишке подготовиться к международной математической олимпиаде в составе британской команды. Вот только это мероприятие и радует и пугает Нейтона, который совершенно не представляет себе как взаимодействовать с окружающими людьми.