數學天才雨果因車禍與小提琴家艾妮絲墜入愛河，艾妮絲卻突然消逝了，傷心的雨果卻發生了另一場意外，醒來時身處在歡樂的馬戲團，在那裡雨果愛上了不會說話的美麗少女安娜，但安娜像極了女友艾妮絲，雨果懷疑自己愛上的是安娜還是艾妮絲，雨果也必須決定回研究所成為數學天才或跟著安娜和馬戲團浪跡天涯。
