Nathan (Asa Butterfield) fikk en diagnose innen autismespekteret som liten gutt og har alltid slitt med å forholde seg til folk. Ikke minst til sin kjærlige og tålmodige mor Julie (Sally Hawkins), som er enke. Tall er det eneste som gir mening for ham. Nathans omsorgsfulle lærer, mr Humphreys (Rafe Spall), viser interesse for hans talenter og sørger for at han får en plass på det britiske laget i den internasjonale matematikkolympiaden. Da drar det unge mattevidunderet på treningsleir til Taipei, hvor han, sammen med en gruppe andre sosialt ubekvemme tenåringer, oppdager at han kanskje ikke er så snål som han selv trodde han var. X+Y er inspirert av regissør Morgan Matthews egen BAFTA-nominerte dokumentar, Beautiful Young Minds, og er en rørende, heroisk og morsom historie om unge mennesker som opplever hverdagslivet som et fjell de må bestige, og det gjennom det eneste språket de virkelig snakker — matematikk.