靠家政工作谋生的单身母亲杏子（深津绘里饰）被介绍去照顾一位因为事故只能保持80分钟记忆的博士。工作的第一天，出现在大门口的博士（寺尾聪饰）问杏子的第一个问题不是姓名而是鞋子的尺码。

从那天起，两人都会在门口展开有关数字的对话。对于每隔80分钟就会丧失记忆的博士来说，与杏子始终是初次见面。每次遇到语塞的时候，博士总会以数字代替语言，这是他为了与他人交流而创造的方法。从博士口中说出的数学公式，完全没有晦涩难懂令人头疼的感觉，反而有一种温柔的美，充满令人激动的惊喜和新奇的发现。博士知道杏子将儿子一个人留在家中后，叫杏子带儿子一起来。博士将杏子的儿子称作“根号”，从此博士家里便欢声笑语不断。一次，博士和杏子一起为杏子的儿子的棒球比赛加油助威，由于天气炎热，赶来助威的博士因出汗而着凉，回家后昏睡不起，与儿子一起留宿在博士家里照顾博士，她因为违反规定而被解僱了。多年后，男孩长大成为数学老师，给学生们讲述数学博士的故事。