Eine Liebe für die Unendlichkeit

New York City in den dreißiger Jahren. Der vielversprechende junge Physikstudent Richard Feynman (Matthew Broderick) lernt auf einer Party die Kunststudentin Arline (Patricia Arquette) kennen und verliebt sich in sie. Arline ist nicht nur eine talentierte Künstlerin, sondern auch eine intelligente junge Frau, deren kluger Humor ihm eine neue Weltsicht eröffnet. Ihr Glück scheint perfekt. Doch schon bald erkrankt Arline an Tuberkulose, einem damals immer noch unheilbaren Leiden. Richard wird vor eine schwere Wahl gestellt. Entweder er beendet die Promotion in Princeton oder er heiratet seine große Liebe, um ihre letzten Jahre mit ihr zu verbringen. Gegen den Wunsch seiner Eltern entscheidet er sich für Arline. Gleichzeitig bekommt er ein berufliches Angebot, das ihn über die verpasste Promotion hinwegtröstet: Er wird eingeladen, im Team von J. Robert Oppenheimer in Los Alamos an der Entwicklung der Atombombe mitzuarbeiten. Nach anfänglichem Zögern nimmt Richard das Angebot an, das ihm ermöglicht, sich finanziell um seine junge kranke Frau zu kümmern und außerdem gegen die Deutschen zu arbeiten, von denen vermutet wird, dass sie sich kurz vor Ende des Krieges auch mit der Kernspaltung beschäftigen.