В фильме «Гений математики» разворачивается история Хан Джи-у — выпускника элитной школы, куда он попал исключительно благодаря собственным академическим успехам, а не благосостоянию семьи. Парень из бедного сословия чувствует себя чужим среди детей влиятельных родителей, а особо сложная для него школьная программа по математике лишь усугубляет ощущение неполноценности.
Чха Тхэ-щик ведёт незаметную жизнь, управляя маленьким ломбардом в одном из районов Сеула. Его единственная слабость — соседка Со-ми, ребёнок одинокой матери, которая часто её оставляет одну. Когда мать Со-ми, работающая в баре, вместе с новым парнем решает ограбить наркокурьера, планы рушатся: девочку похищают, а её мать оказывается в больнице.