El mundo es un lugar confuso para Wendy (Dakota Fanning) que, al ser una apasionada mujer que sufre de autismo, añora dejar el régimen de la clínica en la que vive para regresar a vivir con la familia de su hermana Audrey (Alice Eve).
Pero para hacerlo, debe probar de lo que es capaz. Al ser una amante de todo lo relacionado con Star Trek, Wendy escribe historias de fantasía en su tiempo libre. Para ella, las personas son un código indescifrable, y utiliza un filtro basado en analogías de Star Trek para entenderlas. Cuando se presenta un concurso de guionismo, Wendy decide terminar su guion de Star Trek y mandarlo al concurso. El problema es, como enviar el guion. Para poder inscribir el guion en el concurso antes de la fecha límite, Wendy deberá viajar cientos de millas para entregarlo en persona.
Con su perro miniatura en la bolsa y unos cuantos dólares en su cartera, Wendy emprende una aventura a una ciudad desconocida. Preocupadas por Wendy, su terapeuta y su hermana mayor deciden ir tras ella. Con la ayuda de algunos amigos que conoce en el camino, Wendy deberá aprender a seguir sus sueños y a encontrar su lugar en un mundo en el que espera ser aceptada... tal y como es.