Catherine (Gwyneth Palthrow) ist die Tochter des Mathematik-Professors Robert (Anthony Hopkins), der vor einigen Tagen verstorben ist und unter einer seltenen Geisteskrankheit litt. Seitdem die Krankheit ausgebrochen ist, hat sie ihre eigene Karriere vernachlässigt, um sich um ihn zu kümmern. Im Arbeitszimmer von Robert sind noch einige Notizbücher, die sich dessen Doktorand Hal (Jake Gyllenhaal) unter den Nagel gerissen hat, um sie unter seinen eigenen Namen zu veröffentlichen – so jedenfalls glaubt es Catherine. Der jedoch streitet den Vorwurf vehement ab, da in den Notizbüchern nichts Verwertbares stehe. Als Catherine bei der Beerdigung auf ihre Schwester Claire (Hope Davis) trifft, wird Catherines Angst größer, dass sie die Geisteskrankheit ihres Vaters doch geerbt hat, und ist sich nicht einmal mehr sicher, ob sie sich Hal nicht auch einbildet.
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