Det 10-årige videnskabsgeni T. S. Spivet bor på en gård i Montana, USA, med sin farverige familie. Moren er besat af at undersøge biller, faren er en tavs cowboy, og den 14-årige storesøster drømmer om at blive Miss America. Broren Layton taler ingen om. Han døde i en skudulykke, som T. S. Spivet føler sig ansvarlig for. Da drengen vinder en prestigefyldt pris på nationalmuseet Smithsonian for at have opfundet en evighedsmaskine, tager han på en begivenhedsrig rejse gennem USA. Instruktør Jean-Pierre Jeunet er mest kendt for sine fabulerende film til voksne, men viser her sit talent for at tale til et yngre publikum. Filmen er baseret på børnebogen af samme navn, der pudsigt nok var inspireret af Jeunets film 'Den fabelagtige Amélie fra Montmartre'.