Dottoranda in Biologia, Olive Smith crede nella scienza, non nell'amore. Non le è mai importato granché di avere una relazione e di sicuro non le importa di Jeremy, un ragazzo con cui è uscita un paio di volte in tutto. Si dà il caso, però, che lui piaccia da morire alla sua amica Anh, ed è proprio per convincere quest'ultima che Jeremy appartiene al passato che Olive una sera bacia il primo ragazzo incontrato in laboratorio, fingendo che sia il suo fidanzato. Costui, però, si rivela essere Adam Carlsen, giovanissimo professore sexy, noto per comportarsi sempre da tiranno con tutti. Per questo Olive rimane a bocca aperta quando lui accetta di reggerle il gioco con l'amica, rivelandosi una persona affascinante e gentile. All'improvviso, un appuntamento finto dopo l'altro, il mondo di Olive viene stravolto, tanto che è costretta a mettere il suo cuore sotto un microscopio e ad analizzare i suoi sentimenti per Adam.
Riuscirà a comprendere che il teorema dell'amore non segue alcuna dimostrazione?
