No centro da trama dessa comédia de aventura está a jovem Ervin Page. Ela é um gênio do ensino médio de 12 anos da Magnolia High School que sofre de isolamento social. Seus anos de formação foram passados quase sempre sozinhos, com experimentos científicos e livros como seus amigos. A tia de Erwin, Tammy, acredita que a ciência está prejudicando seu desenvolvimento social e, junto com seu pai, retira todos os materiais científicos de seu quarto para forçar a menina a interagir com outras crianças. A situação é agravada por um confronto com sua popular irmã mais velha, Ari, que enfatiza a diferença de status social entre as meninas. O ensino médio pode ser considerado como a «sobrevivência do mais forte», em que a popularidade é tudo o que importa para os alunos.
Erwin fica alarmado quando o calouro Winston, de 13 anos, entra na escola, e os dois começam a competir pelo prêmio e pela bolsa de estudos da próxima feira de ciências. Mas os dois «nerds» logo encontram um ponto em comum, pois percebem rapidamente que seu desenvolvimento intelectual está mais ou menos no mesmo nível e que seus conhecimentos se complementam. Erwin e Winston tornam-se parceiros científicos em sua busca para vencer a competição. É claro que os garotos estão cientes de sua impopularidade entre os alunos por causa de sua superioridade em conhecimento, mas sua incapacidade de se comunicar na comunidade os coloca sempre nas últimas posições entre seus colegas. Então, uma dupla de garotos nerds inventa uma substância única que torna qualquer pessoa popular.
A invenção dos jovens inventores agora pode derrubar toda a hierarquia da escola: é apenas uma gota de goma de mascar e mastigá-la levemente, pois uma pessoa dispersa feromônios específicos que a tornam popular. Mas logo Erwin e Winston descobrem como sua descoberta pode se tornar perigosa se cair em mãos erradas.