小女孩瑪蒂爾達是個科學狂人，她的偶像是居里夫人、達芬奇和愛迪生，她夢想著有一天能在科學領域有所成就。 在一次學校的科學競賽中，她出色的作品并沒有使她獲得冠軍，原因是評委們不相信——她身為一個女孩，能獨立制作出參賽作品。 沮喪的瑪蒂爾達在與奶奶分享不幸時，驚訝地發現奶奶曾經是一位天體物理學家，并且發現了一顆行星，但功勞被她的老板竊取，并即將獲得諾貝爾獎！ 瑪蒂爾達決定勇闖頒獎典禮，向世人揭示真相！ 可去往瑞典的路途遙遙，又受到保守又嚴厲的父母阻撓，眼看著諾貝爾獲獎者大會就要開幕……一場與時間的賽跑開始了！