Der Film beginnt mit Nashs Studienzeit in Princeton, wo er bereits den Ruf eines Mathematikgenies genießt, aber ein Außenseiterdasein führt. In dieser Zeit lernt er auch seine Frau am Lehrstuhl kennen. Seit seinem Studium hat er eine schizophrene Psychose, die ihn immer mehr in den Wahn führt, er entschlüssele im geheimen Auftrag der amerikanischen Regierung Codes sowjetischer Agenten. Auch sein Zimmergenosse ist nur eine Wahnvorstellung, ausgelöst durch Schizophrenie. Schließlich folgt der Zusammenbruch, Nash wird in die geschlossene Psychiatrie eingeliefert. Dort wird er mit Insulin behandelt, das ihn in ein künstliches Koma versetzt und Schocks auslöst. Als er wieder aus der Klinik nach Hause kommt, kümmert sich seine Frau um ihn, wird dabei aber selber an die Grenzen der Belastbarkeit gebracht. Erst in den 1990er Jahren feiert er, von seiner Erkrankung weitgehend genesen, ein vielbeachtetes Comeback, das schließlich im Alfred-Nobel-Gedächtnispreis für Wirtschaftswissenschaften 1994 gipfelt.